JP2023074814A - Estimation system, estimation method, and estimation program - Google Patents

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裕華 円田
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Abstract

To estimate a state of a rotor by a simple configuration.SOLUTION: An estimation system comprises: a first sensor that can be arranged between a wheel and a tyre mounted to the wheel, and outputs a first sensor signal corresponding to pressing force by the wheel and tyre; and a processor that estimates a state of a rotor including the wheel and tyre on the basis of the first sensor signal. The processor is configured to generate a first section signal by dividing the first sensor signal in a specific section, and estimate the state of the rotor on the basis of the first section signal.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、推定システム、推定方法、及び推定プログラムに関する。 The present disclosure relates to an estimation system, an estimation method, and an estimation program.

車両におけるタイヤの状態を推定する技術が知られている。例えば、特許文献１には、自動車のタイヤ／車輪組立体の外側に間隔を空けて配置された２つのレーザ装置を用いて、タイヤのキャンバ角を測定する技術が記載されている。特許文献２には、タイヤのインナーライナー部に設けられ、タイヤの幅方向中心に位置する加速度センサを用いて、タイヤに作用する荷重を推定する技術が記載されている。 Techniques for estimating the condition of tires in a vehicle are known. For example, US Pat. No. 6,200,000 describes a technique for measuring the camber angle of a tire using two laser devices spaced outside the tire/wheel assembly of an automobile. Patent Literature 2 describes a technique for estimating a load acting on a tire using an acceleration sensor provided in the inner liner portion of the tire and positioned at the center in the width direction of the tire.

特開平８－２４７７４５号公報JP-A-8-247745 特開２０１９－４９４８８号公報JP 2019-49488 A

特許文献１に記載の技術では、タイヤの外側にレーザ装置を取り付ける必要があるので、装置が大掛かりとなり、車両の走行を妨げるおそれがある。特許文献２に記載の技術では、インナーライナー部に加速度センサが取り付けられた専用のタイヤを準備する必要がある。 In the technique described in Patent Document 1, it is necessary to attach the laser device to the outside of the tire. In the technique described in Patent Document 2, it is necessary to prepare a dedicated tire having an acceleration sensor attached to the inner liner portion.

本開示では、簡易な構成により回転体の状態を推定可能な推定システム、推定方法、及び推定プログラムが説明される。 The present disclosure describes an estimation system, an estimation method, and an estimation program capable of estimating the state of a rotating body with a simple configuration.

本開示の一側面に係る推定システムは、ホイールとホイールに装着されたタイヤとの間に配置可能な第１センサであって、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じた第１センサ信号を出力する第１センサと、第１センサ信号に基づいて、ホイール及びタイヤを含む回転体の状態を推定するプロセッサと、を備える。プロセッサは、第１センサ信号を特定の区間で分割することによって第１区間信号を生成し、第１区間信号に基づいて回転体の状態を推定する。 An estimation system according to one aspect of the present disclosure includes a first sensor that can be arranged between a wheel and a tire mounted on the wheel, and outputs a first sensor signal corresponding to a pressing force of the wheel and the tire. A first sensor and a processor for estimating a state of a rotating body including a wheel and a tire based on the first sensor signal. The processor generates a first interval signal by dividing the first sensor signal into specific intervals, and estimates the state of the rotating body based on the first interval signal.

本開示の別の側面に係る推定方法は、ホイールとホイールに装着されたタイヤとの間に配置されたセンサから、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じたセンサ信号を取得することと、センサ信号を特定の区間で分割することによって区間信号を生成することと、区間信号に基づいて、ホイール及びタイヤを含む回転体の状態を推定することと、を含む。 An estimation method according to another aspect of the present disclosure acquires a sensor signal corresponding to the pressing force of the wheel and the tire from a sensor arranged between the wheel and the tire mounted on the wheel; is divided into specific intervals to generate interval signals, and based on the interval signals, estimating the state of rotating bodies including wheels and tires.

本開示の更に別の側面に係る推定プログラムは、ホイールとホイールに装着されたタイヤとの間に配置されたセンサから、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じたセンサ信号を取得することと、センサ信号を特定の区間で分割することによって区間信号を生成することと、区間信号に基づいて、ホイール及びタイヤを含む回転体の状態を推定することと、をコンピュータに実行させる命令を含む。 An estimating program according to still another aspect of the present disclosure acquires a sensor signal corresponding to a pressing force by the wheel and the tire from a sensor arranged between the wheel and the tire mounted on the wheel; It includes instructions for causing a computer to generate an interval signal by dividing the signal into specific intervals and to estimate the state of rotating bodies, including wheels and tires, based on the interval signal.

本開示の各側面及び各実施形態によれば、簡易な構成により回転体の状態を推定することができる。 According to each aspect and each embodiment of the present disclosure, the state of a rotating body can be estimated with a simple configuration.

図１は、一実施形態に係る推定システムを搭載した車両を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a vehicle equipped with an estimation system according to one embodiment. 図２は、図１に示される回転体の斜視図である。2 is a perspective view of the rotor shown in FIG. 1. FIG. 図３は、図１に示される推定システムの構成を概略的に示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the estimation system shown in FIG. 1. As shown in FIG. 図４は、図１に示されるセンサモジュールの分解斜視図である。4 is an exploded perspective view of the sensor module shown in FIG. 1. FIG. 図５は、図１に示されるセンサモジュールに作用する力を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining forces acting on the sensor module shown in FIG. 図６は、図１に示されるセンサから出力されるセンサ信号を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a sensor signal output from the sensor shown in FIG. 1. FIG. 図７は、等速走行時のセンサ信号の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a sensor signal during constant speed running. 図８は、加速走行時のセンサ信号の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of sensor signals during acceleration. 図９は、図１に示されるプロセッサが行う推定方法を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flow chart showing an estimation method performed by the processor shown in FIG. 図１０は、区間信号の生成処理の一例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of processing for generating a section signal. 図１１は、区間信号の生成処理の別の例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining another example of the section signal generation processing. 図１２は、区間信号の生成処理の更に別の例を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining still another example of the section signal generation processing. 図１３は、区間信号の生成処理の更に別の例を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining still another example of the section signal generation processing. 図１４は、キャンバ角が０度である場合の路面からの反力を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the reaction force from the road surface when the camber angle is 0 degrees. 図１５は、ポジティブキャンバでの路面からの反力を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining the reaction force from the road surface in positive camber. 図１６は、ネガティブキャンバでの路面からの反力を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the reaction force from the road surface with negative camber. 図１７は、キャンバ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing an example of a sensor signal for each camber angle. 図１８は、スリップ角を説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining the slip angle. 図１９は、スリップ角が生じている際にセンサモジュールに作用する力を説明するための図である。FIG. 19 is a diagram for explaining forces acting on the sensor module when a slip angle occurs. 図２０は、スリップ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of sensor signals for each slip angle. 図２１は、ピークピーク値及び第２ピーク値を説明するための図である。FIG. 21 is a diagram for explaining the peak-peak value and the second peak value. 図２２は、スリップ角、キャンバ角、荷重、及び空気圧が変化した場合のピークピーク値と減衰率との関係を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the peak-to-peak value and the damping factor when the slip angle, camber angle, load, and air pressure are changed. 図２３は、図２２の一部拡大図である。23 is a partially enlarged view of FIG. 22. FIG. 図２４は、推定モデルを説明するための図である。FIG. 24 is a diagram for explaining an estimation model. 図２５は、別の実施形態に係る推定システムを概略的に示す構成図である。FIG. 25 is a configuration diagram schematically showing an estimation system according to another embodiment. 図２６は、センサモジュールの配置例を示す図である。FIG. 26 is a diagram illustrating an arrangement example of sensor modules. 図２７は、キャンバ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing an example of a sensor signal for each camber angle. 図２８は、スリップ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing an example of sensor signals for each slip angle. 図２９は、更に別の実施形態に係る推定システムを概略的に示す構成図である。FIG. 29 is a configuration diagram schematically showing an estimation system according to yet another embodiment. 図３０は、更に別の実施形態に係る推定システムを概略的に示す構成図である。FIG. 30 is a configuration diagram schematically showing an estimation system according to yet another embodiment.

［１］実施形態の概要
本開示の一側面に係る推定システムは、ホイールとホイールに装着されたタイヤとの間に配置可能な第１センサであって、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じた第１センサ信号を出力する第１センサと、第１センサ信号に基づいて、ホイール及びタイヤを含む回転体の状態を推定するプロセッサと、を備える。プロセッサは、第１センサ信号を特定の区間で分割することによって第１区間信号を生成し、第１区間信号に基づいて回転体の状態を推定する。 [1] Outline of Embodiment An estimation system according to one aspect of the present disclosure is a first sensor that can be arranged between a wheel and a tire attached to the wheel, and responds to the pressing force by the wheel and tire A first sensor that outputs a first sensor signal, and a processor that estimates a state of a rotating body including a wheel and a tire based on the first sensor signal. The processor generates a first interval signal by dividing the first sensor signal into specific intervals, and estimates the state of the rotating body based on the first interval signal.

本開示の別の側面に係る推定方法は、ホイールとホイールに装着されたタイヤとの間に配置されたセンサから、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じたセンサ信号を取得することと、センサ信号を特定の区間で分割することによって区間信号を生成することと、区間信号に基づいて、ホイール及びタイヤを含む回転体の状態を推定することと、を含む。 An estimation method according to another aspect of the present disclosure acquires a sensor signal corresponding to the pressing force of the wheel and the tire from a sensor arranged between the wheel and the tire mounted on the wheel; is divided into specific intervals to generate interval signals, and based on the interval signals, estimating the state of rotating bodies including wheels and tires.

本開示の更に別の側面に係る推定プログラムは、ホイールとホイールに装着されたタイヤとの間に配置されたセンサから、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じたセンサ信号を取得することと、センサ信号を特定の区間で分割することによって区間信号を生成することと、区間信号に基づいて、ホイール及びタイヤを含む回転体の状態を推定することと、をコンピュータに実行させる命令を含む。 An estimating program according to still another aspect of the present disclosure acquires a sensor signal corresponding to a pressing force by the wheel and the tire from a sensor arranged between the wheel and the tire mounted on the wheel; It includes instructions for causing a computer to generate an interval signal by dividing the signal into specific intervals and to estimate the state of rotating bodies, including wheels and tires, based on the interval signal.

これらの推定システム、推定方法、及び推定プログラムを含む本開示に係る技術（以下、単に「本開示に係る技術」と称することがある。）において、ホイールとタイヤとの間に配置されたセンサ（第１センサ）は、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じたセンサ信号（第１センサ信号）を出力するよう構成される。センサ（第１センサ）には、ホイールを介して車両からの荷重が作用する。センサ（第１センサ）には、タイヤを介して路面からの反力が作用する。これらの力は回転体の状態に応じて変化し得るので、本開示に係る技術により、センサ信号（第１センサ信号）に基づいて回転体の状態を推定することができる。したがって、本開示に係る技術により、センサ（第１センサ）をホイールとタイヤとの間に配置する簡単な構成によって、回転体の状態を推定することが可能となる。 In the technique according to the present disclosure including these estimation system, estimation method, and estimation program (hereinafter sometimes simply referred to as "technology according to the present disclosure"), a sensor ( The first sensor) is configured to output a sensor signal (first sensor signal) corresponding to the pressing force of the wheel and tire. A load from the vehicle acts on the sensor (first sensor) via the wheel. A reaction force from the road surface acts on the sensor (first sensor) via the tire. Since these forces can change according to the state of the rotating body, the technology according to the present disclosure can estimate the state of the rotating body based on the sensor signal (first sensor signal). Therefore, with the technology according to the present disclosure, it is possible to estimate the state of the rotating body with a simple configuration in which the sensor (first sensor) is arranged between the wheel and the tire.

いくつかの実施形態では、第１センサは、ホイールに含まれるリムとタイヤとの間に配置されてもよい。ホイールがリムを含む場合には、リムにタイヤが装着される。したがって、第１センサをリムとタイヤとの間に配置する簡単な構成によって、回転体の状態を推定することが可能となる。 In some embodiments, the first sensor may be located between the rim included in the wheel and the tire. If the wheel includes a rim, the tire is mounted on the rim. Therefore, it is possible to estimate the state of the rotating body with a simple configuration in which the first sensor is arranged between the rim and the tire.

いくつかの実施形態では、回転体は、回転体の回転軸方向における両端である第１端及び第２端を含んでもよい。第１センサは、回転軸方向における回転体の中心よりも第１端に近い位置に配置されてもよい。第１センサが回転軸方向における回転体の中心に配置されている場合、例えば、キャンバ角が正方向及び負方向のいずれに変化しても、第１センサ信号は同じように変化する。一方、上記構成では、第１センサ信号は非対称に変化する。したがって、回転体の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 In some embodiments, the rotating body may include a first end and a second end, which are both ends of the rotating body in the rotation axis direction. The first sensor may be arranged at a position closer to the first end than the center of the rotating body in the rotation axis direction. If the first sensor is arranged at the center of the rotating body in the rotation axis direction, for example, the first sensor signal changes in the same way regardless of whether the camber angle changes in the positive direction or the negative direction. On the other hand, in the above configuration, the first sensor signal changes asymmetrically. Therefore, it is possible to improve the estimation accuracy of the state of the rotating body.

いくつかの実施形態では、推定システムは、ホイールとタイヤとの間に配置可能な第２センサであって、ホイールとタイヤとによる押圧力に応じた第２センサ信号を出力する第２センサを更に備えてもよい。第２センサは、回転軸方向における回転体の中心よりも第２端に近い位置に配置されてもよい。プロセッサは、第２センサ信号を特定の区間で分割することによって第２区間信号を生成し、第２区間信号に更に基づいて状態を推定してもよい。この場合、第１センサと第２センサとは、回転軸方向における回転体の中心に対して、互いに反対側に配置される。第１センサから出力される第１センサ信号と第２センサから出力される第２センサ信号とでは、回転体の状態の変化に応じて、互いに異なる変化が生じる。したがって、異なる変化が生じる２つのセンサ信号を用いて回転体の状態が推定されるので、１つのセンサ信号を用いて回転体の状態を推定する構成と比較して、回転体の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 In some embodiments, the estimation system further includes a second sensor positionable between the wheel and the tire, the second sensor outputting a second sensor signal responsive to the pressing force exerted by the wheel and the tire. You may prepare. The second sensor may be arranged at a position closer to the second end than the center of the rotating body in the rotation axis direction. The processor may generate a second interval signal by dividing the second sensor signal in particular intervals and estimate the state further based on the second interval signal. In this case, the first sensor and the second sensor are arranged on opposite sides to each other with respect to the center of the rotating body in the rotation axis direction. The first sensor signal output from the first sensor and the second sensor signal output from the second sensor produce different changes according to changes in the state of the rotating body. Therefore, the state of the rotating body is estimated using two sensor signals that cause different changes. can be improved.

いくつかの実施形態では、特定の区間は、回転体の１回転分の区間であってもよい。回転体が回転すると、回転体のうちの路面に接触する箇所が変化するので、第１センサと接触箇所との相対的な位置関係が変化する。このため、第１センサ信号は、回転体が１回転するごとに同様の波形形状となる周期性を有している。したがって、回転体の１回転分の第１区間信号を解析することで、回転体の状態を推定することが可能となる。 In some embodiments, the particular section may be a section of one revolution of the rotating body. When the rotating body rotates, the portion of the rotating body that contacts the road surface changes, so the relative positional relationship between the first sensor and the contact portion changes. For this reason, the first sensor signal has a periodicity of having a similar waveform every time the rotating body makes one rotation. Therefore, the state of the rotating body can be estimated by analyzing the first section signal for one rotation of the rotating body.

いくつかの実施形態では、プロセッサは、第１区間信号から算出される互いに異なる複数の波形特性に基づいて、回転体の状態を推定してもよい。第１区間信号から算出される波形特性は、回転体の状態を表す指標となり得る。したがって、これらの特性を用いることによって、回転体の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 In some embodiments, the processor may estimate the state of the body of rotation based on a plurality of mutually different waveform characteristics calculated from the first interval signal. A waveform characteristic calculated from the first interval signal can be an index representing the state of the rotating body. Therefore, by using these characteristics, it is possible to improve the accuracy of estimating the state of the rotating body.

いくつかの実施形態では、複数の波形特性は、第１区間信号の最大値、第１区間信号の最小値、第１区間信号の最大値と最小値との差分、第１区間信号の標準偏差、第１区間信号の分散、第１区間信号の平均値、第１区間信号の中央値、及び第１区間信号の変曲点における値のうちの少なくとも１つに基づく値を含んでもよい。これらの特性を用いることによって、回転体の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 In some embodiments, the plurality of waveform characteristics are the maximum value of the first interval signal, the minimum value of the first interval signal, the difference between the maximum value and the minimum value of the first interval signal, and the standard deviation of the first interval signal. , a variance of the first interval signal, an average value of the first interval signal, a median value of the first interval signal, and a value at an inflection point of the first interval signal. By using these characteristics, it is possible to improve the accuracy of estimating the state of the rotating body.

いくつかの実施形態では、プロセッサは、回転体の状態を推定するための機械学習モデルを用いて、回転体の状態を推定してもよい。この場合、機械学習モデルを十分に学習させることにより、回転体の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 In some embodiments, the processor may estimate the state of the rotating body using a machine learning model for estimating the state of the rotating body. In this case, the accuracy of estimating the state of the rotating body can be improved by sufficiently learning the machine learning model.

いくつかの実施形態では、回転体の状態は、キャンバ角、スリップ角、回転体に付加されている荷重、及び空気圧の少なくとも１つを含んでもよい。キャンバ角が変化したときの第１センサ信号の変化の傾向、スリップ角が変化したときの第１センサ信号の変化の傾向、荷重が変化したときの第１センサ信号の変化の傾向、及び空気圧が変化したときの第１センサ信号の変化の傾向は、互いに異なっている。したがって、キャンバ角、スリップ角、荷重、及び空気圧を分離して推定することができる。 In some embodiments, the condition of the rotating body may include at least one of camber angle, slip angle, load applied to the rotating body, and air pressure. The tendency of change in the first sensor signal when the camber angle changes, the tendency of change in the first sensor signal when the slip angle changes, the tendency of change in the first sensor signal when the load changes, and the air pressure The tendency of change of the first sensor signal when changed is different from each other. Therefore, camber angle, slip angle, load and air pressure can be estimated separately.

いくつかの実施形態では、第１センサとプロセッサとは、センサモジュールを構成してもよい。センサモジュールは、回転体に設けられてもよい。プロセッサは、回転体の外部に設けられた外部装置に推定結果を出力してもよい。この場合、センサモジュール内において第１センサ信号が処理され、推定結果が外部装置に出力される。外部装置において、第１センサ信号を処理する構成と比較して、センサモジュールと外部装置との間の通信量を削減することが可能となる。 In some embodiments, the first sensor and processor may constitute a sensor module. The sensor module may be provided on the rotating body. The processor may output the estimation result to an external device provided outside the rotating body. In this case, the first sensor signal is processed within the sensor module, and the estimation result is output to the external device. In the external device, it is possible to reduce the amount of communication between the sensor module and the external device compared to a configuration in which the first sensor signal is processed.

いくつかの実施形態では、第１センサは、押圧力に応じて電気エネルギーを生成する圧電素子であってもよい。プロセッサは、圧電素子によって生成された電気エネルギーを用いて動作してもよい。この場合、プロセッサは、外部から電力の供給を受けることなく、動作可能である。したがって、外部から電力を供給するための配線等が不要となるので、推定システムの構成を簡易化することが可能となる。 In some embodiments, the first sensor may be a piezoelectric element that produces electrical energy in response to pressing force. The processor may operate using electrical energy generated by piezoelectric elements. In this case, the processor can operate without being supplied with power from the outside. Therefore, since wiring or the like for supplying power from the outside is not required, it is possible to simplify the configuration of the estimation system.

いくつかの実施形態では、第１センサは、押圧力に応じて電気エネルギーを生成する圧電素子であってもよい。プロセッサは、圧電素子によって生成された電気エネルギーの電圧又は電流を第１センサ信号として用いることで、回転体の状態を推定してもよい。この場合、圧電素子をホイールとタイヤとの間に配置する簡単な構成によって、回転体の状態を推定することが可能となる。 In some embodiments, the first sensor may be a piezoelectric element that produces electrical energy in response to pressing force. The processor may estimate the state of the rotating body by using the voltage or current of the electrical energy generated by the piezoelectric element as the first sensor signal. In this case, it is possible to estimate the state of the rotating body with a simple configuration in which the piezoelectric element is arranged between the wheel and the tire.

［２］実施形態の例示
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。なお、図面の説明において同一要素には同一符号が付され、重複する説明は省略される。 [2] Exemplification of Embodiments Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図１～図４を参照して、一実施形態に係る推定システムを説明する。図１は、一実施形態に係る推定システムを搭載した車両を概略的に示す図である。図２は、図１に示される回転体の斜視図である。図３は、図１に示される推定システムの構成を概略的に示す構成図である。図４は、図１に示されるセンサモジュールの分解斜視図である。図１に示される推定システム１は、回転体２の状態を推定するシステムである。推定システム１は、例えば、車両Ｖに搭載可能である。車両Ｖは、回転体２を備え、回転体２の回転により移動可能に構成されている。車両Ｖの例は、自動車、自転車、及びバイクを含んでもよい。本実施形態では、車両Ｖの例として自動車を用いて説明を行うが、本開示に係る技術は自動車への適用に限定されない。車両Ｖは、前後左右に設けられた４つの回転体２を備えている。 An estimation system according to one embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a vehicle equipped with an estimation system according to one embodiment. 2 is a perspective view of the rotor shown in FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the estimation system shown in FIG. 1. As shown in FIG. 4 is an exploded perspective view of the sensor module shown in FIG. 1. FIG. An estimation system 1 shown in FIG. 1 is a system for estimating the state of a rotating body 2 . The estimation system 1 can be mounted on a vehicle V, for example. The vehicle V includes a rotating body 2 and is configured to be movable by rotation of the rotating body 2 . Examples of vehicles V may include automobiles, bicycles, and motorcycles. In the present embodiment, an automobile is used as an example of the vehicle V, but the technology according to the present disclosure is not limited to application to automobiles. The vehicle V has four rotary bodies 2 provided on the front, rear, left, and right.

図２に示されるように、回転体２は、回転軸ＡＸを中心として回転可能な要素である。回転体２は、外端部２ａ（第１端；図１４参照）と、内端部２ｂ（第２端；図１４参照）と、を有する。外端部２ａ及び内端部２ｂは、回転軸ＡＸが延びる方向（回転軸方向）における回転体２の両端である。外端部２ａは、車両Ｖの外側に面している。回転体２は、ホイール２１と、タイヤ２２と、を含む。 As shown in FIG. 2, the rotating body 2 is an element that can rotate around the rotation axis AX. The rotor 2 has an outer end 2a (first end; see FIG. 14) and an inner end 2b (second end; see FIG. 14). The outer end portion 2a and the inner end portion 2b are both ends of the rotating body 2 in the direction in which the rotation axis AX extends (the rotation axis direction). The outer end 2a faces the outside of the vehicle V. As shown in FIG. The rotating body 2 includes wheels 21 and tires 22 .

ホイール２１は、回転軸ＡＸ回りの回転力をタイヤ２２に伝える部材である。ホイール２１は、剛性を有する部材により構成されてもよい。ホイール２１の構成材料の例は、スチール、マグネシウム、アルミニウム及びステンレスといった金属材料を含んでもよく、炭素繊維等の樹脂素材を含んでもよい。図２に示される具体例においては、ホイール２１は、リム２３と、複数のスポーク２４と、を含む。リム２３は、ホイール２１の外縁を成す円環状の部材である。リム２３の外周に沿ってタイヤ２２が装着される。複数のスポーク２４のそれぞれは、ホイール２１の中心からリム２３まで放射状に延びている。リム２３とスポーク２４とは、一体的に構成されてもよく、別体で構成されてもよい。 The wheel 21 is a member that transmits a rotational force around the rotation axis AX to the tire 22 . The wheel 21 may be composed of a rigid member. Examples of the constituent material of the wheel 21 may include metal materials such as steel, magnesium, aluminum, and stainless steel, and may include resin materials such as carbon fiber. In the specific example shown in FIG. 2, wheel 21 includes a rim 23 and a plurality of spokes 24 . The rim 23 is an annular member forming the outer edge of the wheel 21 . A tire 22 is mounted along the outer periphery of the rim 23 . Each of the plurality of spokes 24 radially extends from the center of wheel 21 to rim 23 . The rim 23 and the spokes 24 may be constructed integrally or separately.

タイヤ２２は、ホイール２１に装着される円環状の部材である。タイヤ２２は、ホイール２１の外周（リム２３）に沿って設けられる。タイヤ２２は、可撓性を有する部材により構成されてもよい。タイヤ２２の構成材料の例は、ゴム等の樹脂を含んでもよい。 The tire 22 is an annular member attached to the wheel 21 . The tire 22 is provided along the outer circumference (rim 23) of the wheel 21. As shown in FIG. The tire 22 may be configured by a flexible member. Examples of constituent materials of the tire 22 may include resin such as rubber.

図３に示されるように、推定システム１は、センサモジュール３を含む。センサモジュール３は、回転体２に作用する押圧力を検出することが可能なモジュールである。センサモジュール３は、回転体２に設けられる。具体的には、センサモジュール３は、ホイール２１（リム２３）とタイヤ２２との間に配置されている。センサモジュール３は、例えば、上下方向においてホイール２１（リム２３）とタイヤ２２とによって挟まれていてもよい。本実施形態では、複数のセンサモジュール３が、ホイール２１（リム２３）の外周に沿って等間隔に設けられている。いくつかのセンサモジュール３が外端部２ａ（アウターリム）に配置されている。センサモジュール３は、内端部２ｂ（インナーリム）に配置されてもよい。 As shown in FIG. 3 , estimation system 1 includes sensor module 3 . The sensor module 3 is a module capable of detecting the pressing force acting on the rotating body 2 . A sensor module 3 is provided on the rotating body 2 . Specifically, the sensor module 3 is arranged between the wheel 21 (rim 23 ) and the tire 22 . For example, the sensor module 3 may be sandwiched between a wheel 21 (rim 23) and a tire 22 in the vertical direction. In this embodiment, a plurality of sensor modules 3 are provided at regular intervals along the outer circumference of the wheel 21 (rim 23). Several sensor modules 3 are arranged on the outer edge 2a (outer rim). The sensor module 3 may be arranged at the inner end 2b (inner rim).

なお、１つの回転体２に設けられるセンサモジュール３の数及び位置は、適宜選択可能である。本実施形態では、１つの回転体２に複数のセンサモジュール３が設けられているが、例えば、１つの回転体２に１つのセンサモジュール３が設けられてもよい。この構成に限定されず、１つの回転体２に設けられるセンサモジュールの数は、例えば、２個でもよく、３個でもよく、４個でもよく、５個でもよく、６個でもよく、７個でもよく、８個でもよく、９個でもよく、１０個でもよく、１１個以上であってもよい。１つの回転体２には、例えば、スポーク２４と同じ数のセンサモジュール３が設けられてもよい。１つの回転体２には、例えば、互いに隣り合う２つのスポーク２４の間の間隔と同じ数のセンサモジュール３が設けられてもよい。１つの回転体２に複数のセンサモジュール３が設けられる場合、各センサモジュール３は、例えば、ホイール２１（リム２３）の外周に沿って等間隔に配置されてもよい。他の形態として、複数のセンサモジュール３は、ホイール２１（リム２３）の外周に沿って異なる間隔で配置されてもよい。更に他の形態として、複数のセンサモジュール３のうち、少なくとも一部のセンサモジュール３がホイール２１（リム２３）の外周に沿って等間隔に配置され、他のセンサモジュール３は、ホイール２１（リム２３）の外周に沿って異なる間隔で配置されてもよい。 The number and positions of the sensor modules 3 provided on one rotating body 2 can be selected as appropriate. In this embodiment, one rotating body 2 is provided with a plurality of sensor modules 3 , but one rotating body 2 may be provided with one sensor module 3 , for example. It is not limited to this configuration, and the number of sensor modules provided in one rotating body 2 may be, for example, 2, 3, 4, 5, 6, or 7. , 8, 9, 10, or 11 or more. One rotating body 2 may be provided with the same number of sensor modules 3 as the spokes 24, for example. One rotating body 2 may be provided with, for example, the same number of sensor modules 3 as the spacing between two spokes 24 adjacent to each other. When a plurality of sensor modules 3 are provided on one rotor 2, the sensor modules 3 may be arranged at equal intervals along the outer periphery of the wheel 21 (rim 23), for example. Alternatively, multiple sensor modules 3 may be arranged at different intervals along the outer circumference of the wheel 21 (rim 23). As still another form, at least some of the sensor modules 3 are arranged at equal intervals along the outer periphery of the wheel 21 (rim 23), and the other sensor modules 3 are arranged along the outer circumference of the wheel 21 (rim 23). 23) may be arranged at different intervals along the perimeter of .

図４に示される具体例の場合、各センサモジュール３は、ホイール２１（リム２３）とタイヤ２２との間に配置可能に構成されている。各センサモジュール３は、圧電素子３１（第１センサ）と、バックプレート３２と、基板３３と、基板３４と、基材３５と、を含む。圧電素子３１は、圧電素子３１に作用する押圧力等の外力に応じた電気エネルギーを生じる素子である。圧電素子３１の例は、ピエゾセラミックス素子（ピエゾ素子）を含んでもよい。圧電素子３１は、板状に形成されてもよい。 In the specific example shown in FIG. 4, each sensor module 3 is configured to be arranged between a wheel 21 (rim 23) and a tire 22. As shown in FIG. Each sensor module 3 includes a piezoelectric element 31 (first sensor), a back plate 32 , a substrate 33 , a substrate 34 and a substrate 35 . The piezoelectric element 31 is an element that generates electric energy according to an external force such as a pressing force acting on the piezoelectric element 31 . Examples of the piezoelectric element 31 may include a piezoceramic element (piezo element). The piezoelectric element 31 may be formed in a plate shape.

バックプレート３２は、圧電素子３１を保護する板状部材である。バックプレート３２は、金属部材（例えば、ステンレス鋼）によって構成されてもよく、樹脂部材によって構成されてもよい。バックプレート３２は、例えば、圧電素子３１よりもひと回り大きい板状の形状を有している。バックプレート３２は、圧電素子３１に重ね合わせられることによって、圧電素子３１の応力を緩和することもできる。バックプレート３２の厚さによって、センサモジュール３に作用する押圧力に応じた圧電素子３１の変形量が調整される。 The back plate 32 is a plate-like member that protects the piezoelectric element 31 . The back plate 32 may be configured by a metal member (for example, stainless steel) or may be configured by a resin member. The back plate 32 has, for example, a plate-like shape that is slightly larger than the piezoelectric element 31 . The back plate 32 can also relax the stress of the piezoelectric element 31 by overlapping it with the piezoelectric element 31 . The thickness of the back plate 32 adjusts the amount of deformation of the piezoelectric element 31 according to the pressing force acting on the sensor module 3 .

基板３３，３４は、圧電素子３１において生じた電気エネルギーをセンサ信号（第１センサ信号）として取り出す板状部材である。具体的には、基板３３，３４は、圧電素子３１において生じた電気エネルギーの電圧又は電流を、センサ信号として取り出してもよい。本実施形態においては、一例として、電圧をセンサ信号として扱う場合について説明する。基板３３，３４は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であってもよい。基板３３は、例えば、本体部３３ａと、配線部３３ｂと、を含むよう構成されてもよい。本体部３３ａは、後述の積層構造を成す部分である。配線部３３ｂは、センサモジュール３を外部の回路等に接続する部分である。基板３４は、本体部３４ａと、配線部３４ｂと、を含む。本体部３４ａは、後述の積層構造を成す部分である。配線部３４ｂは、センサモジュール３を外部の回路等に接続する部分である。本実施形態では、基板３３の形状は、基板３４の形状と実質的に同一であるが、基板３３の形状は、基板３４の形状と異なっていてもよい。本体部３３ａ，３４ａは、例えば、バックプレート３２と実質的に同程度の大きさに形成されてもよい。 The substrates 33 and 34 are plate-shaped members that take out electrical energy generated in the piezoelectric element 31 as a sensor signal (first sensor signal). Specifically, the substrates 33 and 34 may take out the voltage or current of the electrical energy generated in the piezoelectric element 31 as a sensor signal. In this embodiment, as an example, a case will be described in which a voltage is treated as a sensor signal. The substrates 33, 34 may be flexible printed circuit boards (FPC). The substrate 33 may be configured to include, for example, a body portion 33a and a wiring portion 33b. The body portion 33a is a portion forming a layered structure, which will be described later. The wiring portion 33b is a portion that connects the sensor module 3 to an external circuit or the like. The substrate 34 includes a body portion 34a and a wiring portion 34b. The body portion 34a is a portion forming a layered structure, which will be described later. The wiring portion 34b is a portion that connects the sensor module 3 to an external circuit or the like. Although the shape of the substrate 33 is substantially the same as the shape of the substrate 34 in this embodiment, the shape of the substrate 33 may be different from the shape of the substrate 34 . The body portions 33a and 34a may be formed to have substantially the same size as the back plate 32, for example.

基材３５は、センサモジュール３をホイール２１に取り付ける部材である。基材３５は、リム２３に沿った形状を有している。基材３５には、後述の積層構造を収容可能な凹部３５ａが設けられている。 The base material 35 is a member that attaches the sensor module 3 to the wheel 21 . Base material 35 has a shape along rim 23 . The base material 35 is provided with a concave portion 35a capable of accommodating a layered structure, which will be described later.

図４に示される具体例においては、圧電素子３１にバックプレート３２が重ね合わせられ、互いに重ね合わせられた圧電素子３１及びバックプレート３２が基板３３の本体部３３ａと基板３４の本体部３４ａとによって挟まれる。つまり、基板３３、バックプレート３２、圧電素子３１、及び基板３４がその順に積層されることによって積層構造が形成され、当該積層構造が基材３５の凹部３５ａに収容される。このようにして、センサモジュール３が形成される。センサモジュール３は、リム２３とタイヤ２２との間の所望の位置に配置される。図４に示される具体例においては、センサモジュール３は、基材３５の凹部３５ａが設けられている面とは反対側の面がリム２３と接触するように、回転体２に配置されてよい。この場合、基板３３の本体部３３ａのバックプレート３２とは反対側の面がタイヤ２２と接触している。 In the specific example shown in FIG. 4, the back plate 32 is superimposed on the piezoelectric element 31, and the piezoelectric element 31 and the back plate 32 superimposed on each other are formed by the body portion 33a of the substrate 33 and the body portion 34a of the substrate 34. Sandwiched. That is, the substrate 33 , the back plate 32 , the piezoelectric element 31 , and the substrate 34 are laminated in that order to form a laminated structure, and the laminated structure is accommodated in the concave portion 35 a of the base material 35 . Thus, the sensor module 3 is formed. The sensor module 3 is arranged at a desired position between the rim 23 and the tire 22 . In the specific example shown in FIG. 4, the sensor module 3 may be arranged on the rotating body 2 so that the surface of the substrate 35 opposite to the surface provided with the recess 35a is in contact with the rim 23. . In this case, the surface of the body portion 33 a of the substrate 33 on the side opposite to the back plate 32 is in contact with the tire 22 .

各センサモジュール３は、例えば、回路要素として、圧電素子３１を含む。各センサモジュール３は、例えば、圧電素子３１に加えて、アナログデジタル（ＡＤ）変換器４１と、プロセッサ４２と、通信インターフェース４３と、電力変換器４４と、蓄電装置４５と、を含んでもよい。ＡＤ変換器４１、プロセッサ４２、通信インターフェース４３、電力変換器４４、及び蓄電装置４５は、基板３３又は基板３４に実装されてもよい。 Each sensor module 3 includes, for example, a piezoelectric element 31 as a circuit element. Each sensor module 3 may include, for example, an analog-to-digital (AD) converter 41 , a processor 42 , a communication interface 43 , a power converter 44 , and a power storage device 45 in addition to the piezoelectric element 31 . AD converter 41 , processor 42 , communication interface 43 , power converter 44 , and power storage device 45 may be mounted on substrate 33 or substrate 34 .

ＡＤ変換器４１は、圧電素子３１から出力されたアナログ信号のセンサ信号をデジタル信号のセンサ信号に変換する回路要素である。ＡＤ変換器４１は、デジタル信号のセンサ信号をプロセッサ４２に出力する。 The AD converter 41 is a circuit element that converts an analog sensor signal output from the piezoelectric element 31 into a digital sensor signal. The AD converter 41 outputs the digital sensor signal to the processor 42 .

プロセッサ４２は、センサ信号に基づいて、回転体２の状態を推定する回路要素である。プロセッサ４２によって推定される回転体２の状態は、キャンバ角、スリップ角、回転体２に付加されている荷重、及び空気圧の少なくとも１つを含む。プロセッサ４２は、通信インターフェース４３を介して外部装置５に推定結果を出力してもよい。プロセッサ４２が行う処理の詳細は、後述される。プロセッサ４２の例は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、付加支援プロセッサ（ＡＳＰ）、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び集積回路（ＩＣ）を含むが、これらに限定されない。プロセッサ４２は、マルチコア構成を有してもよい。 The processor 42 is a circuit element that estimates the state of the rotating body 2 based on the sensor signal. The state of the rotating body 2 estimated by the processor 42 includes at least one of camber angle, slip angle, load applied to the rotating body 2, and air pressure. The processor 42 may output the estimation result to the external device 5 via the communication interface 43 . The details of the processing performed by the processor 42 will be described later. Examples of processor 42 include central processing units (CPUs), digital signal processors (DSPs), additional support processors (ASPs), microcomputers, programmable logic controllers (PLCs), field programmable gate arrays (FPGAs), application specific integration. including, but not limited to, circuits (ASICs), and integrated circuits (ICs). Processor 42 may have a multi-core configuration.

通信インターフェース４３は、通信ネットワークＮＷ１を介して、センサモジュール３が外部装置５との間でデータを送受信することを可能とするハードウェアである。通信ネットワークＮＷ１は、有線通信ネットワークとして構成されてもよく、無線通信ネットワークとして構成されてもよく、それらを組み合わせた通信ネットワークとして構成されてもよい。通信ネットワークＮＷ１の例は、インターネット、イントラネット、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ等）、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、及び移動通信ネットワーク等のうち１つ以上を含んでもよい。通信インターフェース４３は、例えば、特定の通信プロトコルに準拠してもよい。 The communication interface 43 is hardware that enables the sensor module 3 to transmit and receive data to and from the external device 5 via the communication network NW1. The communication network NW1 may be configured as a wired communication network, may be configured as a wireless communication network, or may be configured as a communication network combining them. Examples of communication networks NW1 are the Internet, intranets, wide area networks (WAN), local area networks (LAN), Bluetooth®, wireless LANs (such as Wi-Fi), controller area networks (CAN), and mobile communications. It may include one or more of networks and the like. Communication interface 43 may, for example, conform to a particular communication protocol.

電力変換器４４は、圧電素子３１によって生成されたセンサ信号（電圧）を蓄電装置４５に充電可能に変換する装置である。電力変換器４４は、例えば、パワーコンディショナである。後述のように、センサ信号が周期的に変化する交流信号を含む場合、電力変換器４４は、整流回路を含んでもよい。 The power converter 44 is a device that converts the sensor signal (voltage) generated by the piezoelectric element 31 into a chargeable storage device 45 . Power converter 44 is, for example, a power conditioner. As discussed below, power converter 44 may include a rectifying circuit when the sensor signal includes a periodically varying alternating signal.

蓄電装置４５は、充放電可能な装置である。蓄電装置４５は、圧電素子３１によって生成されたセンサ信号を電気エネルギー（電力）として蓄積し、センサモジュール３内の回路要素に電気エネルギーを供給する。例えば、プロセッサ４２は、圧電素子３１によって生成された電気エネルギーを用いて動作する。蓄電装置４５の例は、リチウムイオン電池等の蓄電池、及びコンデンサを含んでもよい。 The power storage device 45 is a device that can be charged and discharged. The power storage device 45 stores the sensor signal generated by the piezoelectric element 31 as electrical energy (power) and supplies the electrical energy to the circuit elements in the sensor module 3 . For example, processor 42 operates using electrical energy generated by piezoelectric element 31 . Examples of the power storage device 45 may include a storage battery such as a lithium ion battery and a capacitor.

外部装置５は、センサモジュール３と通信可能な装置である。外部装置５は、例えば、車両Ｖに乗車している人（搭乗者）に、回転体２の状態に関する推定結果を提示するよう構成されてもよい。外部装置５は、例えば、車両Ｖに含まれる他の機器に対して、回転体２の状態に関する推定結果を提供するよう構成されてもよい。外部装置５は、例えば、車両Ｖの外部に配置される機器（例えば、通信回線を介して接続可能なサーバ等）に対して、回転体２の状態に関する推定結果を提供するよう構成されてもよい。 The external device 5 is a device that can communicate with the sensor module 3 . The external device 5 may be configured, for example, to present an estimation result regarding the state of the rotating body 2 to a person (passenger) riding in the vehicle V. FIG. The external device 5 may be configured to provide, for example, another device included in the vehicle V with an estimation result regarding the state of the rotating body 2 . The external device 5 may be configured, for example, to provide an estimation result regarding the state of the rotating body 2 to a device (for example, a server connectable via a communication line) located outside the vehicle V. good.

外部装置５は、回転体２の外部に設けられ、車両Ｖ内に配置されてもよい。外部装置５の例は、車載器及び搭乗者が所有する携帯端末を含んでもよい。携帯端末の例は、スマートフォン、タブレット端末、及びラップトップコンピュータ等を含んでもよい。外部装置５は、例えば、プロセッサ５１と、メモリ５２と、通信インターフェース５５と、を含んでもよい。外部装置５は、例えば、入力装置５３と、出力装置５４と、通信インターフェース５６と、をさらに含んでもよい。 The external device 5 may be provided outside the rotating body 2 and arranged inside the vehicle V. As shown in FIG. Examples of the external device 5 may include a mobile terminal owned by a vehicle-mounted device and a passenger. Examples of mobile devices may include smart phones, tablet devices, laptop computers, and the like. External device 5 may include, for example, processor 51 , memory 52 , and communication interface 55 . The external device 5 may further include an input device 53, an output device 54, and a communication interface 56, for example.

プロセッサ５１は、外部装置５における制御及び演算を行う回路要素である。プロセッサ５１は、プロセッサ４２と同様に構成される。プロセッサ５１の例は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＡＳＰ、マイクロコンピュータ、ＰＬＣ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、及びＩＣを含むが、これらに限定されない。プロセッサ５１は、マルチコア構成を有してもよい。メモリ５２は、主記憶装置と補助記憶装置とを含み得る。主記憶装置は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）等で構成される。補助記憶装置の例は、半導体メモリ及びハードディスク装置を含む。 The processor 51 is a circuit element that performs control and calculation in the external device 5 . Processor 51 is configured similarly to processor 42 . Examples of processor 51 include, but are not limited to, CPUs, DSPs, ASPs, microcomputers, PLCs, FPGAs, ASICs, and ICs. Processor 51 may have a multi-core configuration. Memory 52 may include main memory and secondary memory. The main memory is composed of random access memory (RAM), read only memory (ROM), and the like. Examples of auxiliary storage devices include semiconductor memories and hard disk drives.

入力装置５３は、外部装置５の利用者からの入力を受け付ける装置である。入力装置５３の例は、タッチパネル、キーボード、及びマウスを含んでもよい。出力装置５４は、外部装置５の外部に情報を出力する装置である。出力装置５４の例は、ディスプレイ及びスピーカを含んでもよい。 The input device 53 is a device that receives input from the user of the external device 5 . Examples of input device 53 may include a touch panel, keyboard, and mouse. The output device 54 is a device that outputs information to the outside of the external device 5 . Examples of output devices 54 may include a display and speakers.

通信インターフェース５５は、通信ネットワークＮＷ１を介して、外部装置５がセンサモジュール３との間でデータを送受信することを可能とするハードウェアである。通信インターフェース５５は、例えば、特定の通信プロトコルに準拠してもよい。通信インターフェース５６は、通信ネットワークＮＷ２を介して、外部装置５が、車両Ｖの外部に配置される機器（例えば、通信ネットワークＮＷ２を介して接続可能なサーバ（不図示）等）との間でデータを送受信することを可能とするハードウェアである。通信ネットワークＮＷ２は、有線通信により構成されてもよく、無線通信により構成されてもよく、それらの組み合わせにより構成されてもよい。通信ネットワークＮＷ２の例は、インターネット、イントラネット、ＷＡＮ、ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、及び移動通信ネットワーク等のうち１つ以上を含んでもよい。通信インターフェース５６は、例えば、特定の通信プロトコルに準拠してもよい。 The communication interface 55 is hardware that enables the external device 5 to transmit and receive data to and from the sensor module 3 via the communication network NW1. Communication interface 55 may, for example, conform to a particular communication protocol. The communication interface 56 exchanges data between the external device 5 and a device (for example, a server (not shown) connectable via the communication network NW2) arranged outside the vehicle V via the communication network NW2. It is hardware that enables the transmission and reception of The communication network NW2 may be configured by wired communication, may be configured by wireless communication, or may be configured by a combination thereof. Examples of communication networks NW2 may include one or more of the Internet, intranets, WANs, LANs, Bluetooth®, Wi-Fi, mobile communication networks, and the like. Communication interface 56 may, for example, conform to a particular communication protocol.

プロセッサ５１、メモリ５２、入力装置５３、出力装置５４、通信インターフェース５５、及び通信インターフェース５６は、例えば、バス５７によって互いに通信可能に接続されていてもよい。 Processor 51 , memory 52 , input device 53 , output device 54 , communication interface 55 and communication interface 56 may be communicatively connected to each other by bus 57 , for example.

次に、図５～図８を参照して、センサ信号を詳細に説明する。図５は、図１に示されるセンサモジュールに作用する力を説明するための図である。図６は、図１に示されるセンサから出力されるセンサ信号を説明するための図である。図７は、等速走行時のセンサ信号の一例を示す図である。図８は、加速走行時のセンサ信号の一例を示す図である。 The sensor signals will now be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram for explaining forces acting on the sensor module shown in FIG. 6 is a diagram for explaining a sensor signal output from the sensor shown in FIG. 1. FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of a sensor signal during constant speed running. FIG. 8 is a diagram showing an example of sensor signals during acceleration.

図５に示される具体例においては、センサモジュール３は、リム２３の外側のフランジと、タイヤ２２のビードとの間に配置され、リム２３のフランジ及びタイヤ２２のビードと接触している。圧電素子３１には、ホイール２１（リム２３）を介して車両Ｖの重量Ｗが押圧力として作用し、タイヤ２２を介して路面からの反力Ｒが押圧力として作用する。圧電素子３１は、ホイール２１とタイヤ２２とによる押圧力に応じたセンサ信号を出力する。具体的には、センサ信号の大きさは、例えば、圧電素子３１に作用する押圧力の大きさと、単位時間当たりの押圧力の変化量と、によって変化する。なお、本実施形態では、センサモジュール３は、圧電素子３１が押圧力を受けると負のセンサ信号を出力するように構成されているが、押圧力を受けると正のセンサ信号を出力するように構成されてもよい。圧電素子３１に作用する押圧力が大きくなるにつれて、センサ信号の絶対値は大きくなる。 In the embodiment shown in FIG. 5 the sensor module 3 is positioned between the outer flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 and is in contact with the flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 . The weight W of the vehicle V acts on the piezoelectric element 31 via the wheel 21 (rim 23) as a pressing force, and the reaction force R from the road surface acts on the piezoelectric element 31 via the tire 22 as a pressing force. The piezoelectric element 31 outputs a sensor signal corresponding to the pressure applied by the wheel 21 and tire 22 . Specifically, the magnitude of the sensor signal changes depending on, for example, the magnitude of the pressing force acting on the piezoelectric element 31 and the amount of change in the pressing force per unit time. In this embodiment, the sensor module 3 is configured to output a negative sensor signal when the piezoelectric element 31 receives a pressing force. may be configured. As the pressing force acting on the piezoelectric element 31 increases, the absolute value of the sensor signal increases.

具体的には、回転体２が１回転する間に、回転体２（タイヤ２２の外周面）のうちの路面に接触する箇所が変化するので、圧電素子３１と路面との相対的な位置関係が変化する。例えば、圧電素子３１が路面に近づくほど、ホイール２１（リム２３）を介して圧電素子３１に作用する車両Ｖの重量Ｗが大きくなり、タイヤ２２を介して圧電素子３１に作用する路面からの反力Ｒが最も大きくなる。圧電素子３１が路面に最も近づいたときに、ホイール２１（リム２３）を介して圧電素子３１に作用する車両Ｖの重量Ｗが最も大きくなり、タイヤ２２を介して圧電素子３１に作用する路面からの反力Ｒが最も大きくなる。このとき、リム２３と路面との間に位置するタイヤ２２の部分は、押し縮められて弾性変形する。回転体２が更に回転すると、ホイール２１（リム２３）を介して圧電素子３１に作用する車両Ｖの重量Ｗが小さくなり、タイヤ２２を介して圧電素子３１に作用する路面からの反力Ｒも小さくなる。そして、押し縮められていたタイヤ２２が復元する。このとき、タイヤ２２に弾性振動が生じることがあり、この場合、圧電素子３１に作用する応力は、振動しながら減衰する。 Specifically, since the part of the rotating body 2 (the outer peripheral surface of the tire 22) that contacts the road surface changes during one rotation of the rotating body 2, the relative positional relationship between the piezoelectric element 31 and the road surface changes. changes. For example, the closer the piezoelectric element 31 is to the road surface, the greater the weight W of the vehicle V acting on the piezoelectric element 31 via the wheel 21 (rim 23 ), and the greater the weight W of the vehicle V acting on the piezoelectric element 31 via the tire 22 . The force R becomes the largest. When the piezoelectric element 31 comes closest to the road surface, the weight W of the vehicle V acting on the piezoelectric element 31 via the wheel 21 (rim 23) becomes the largest, and the weight W acting on the piezoelectric element 31 via the tire 22 becomes the largest. , the reaction force R becomes the largest. At this time, the portion of the tire 22 positioned between the rim 23 and the road surface is compressed and elastically deformed. As the rotating body 2 rotates further, the weight W of the vehicle V acting on the piezoelectric element 31 via the wheel 21 (rim 23) decreases, and the reaction force R from the road surface acting on the piezoelectric element 31 via the tire 22 also increases. become smaller. Then, the compressed tire 22 is restored. At this time, elastic vibration may occur in the tire 22, and in this case, the stress acting on the piezoelectric element 31 is attenuated while vibrating.

図６に示される具体例においては、回転体２が１回転する間、センサ信号は、負方向に凸の急峻なピークを有した後、正方向に凸の急峻なピークを有する。センサ信号は、その後振動しながら減衰する。車両Ｖが等速度で走行している場合には、回転体２の回転速度は概ね一定である。したがって、図７に示されるように、一定の周期で１回転分の波形が繰り返される。車両Ｖが加速走行している場合には、回転体２の回転速度が徐々に高くなる。したがって、図８に示されるように、１回転分の波形の周期が短くなる。加速走行時には、路面からの反力が大きくなることがあり、この場合、負のピークの絶対値が徐々に大きくなる。 In the specific example shown in FIG. 6, while the rotating body 2 rotates once, the sensor signal has a sharp peak that is convex in the negative direction, and then has a steep peak that is convex in the positive direction. The sensor signal then decays while oscillating. When the vehicle V is traveling at a constant speed, the rotation speed of the rotating body 2 is generally constant. Therefore, as shown in FIG. 7, the waveform for one rotation is repeated at a constant cycle. When the vehicle V is accelerating, the rotation speed of the rotor 2 gradually increases. Therefore, as shown in FIG. 8, the period of the waveform for one rotation is shortened. During acceleration, the reaction force from the road surface may increase, and in this case, the absolute value of the negative peak gradually increases.

次に、図９を参照して、プロセッサ４２により実施される推定方法を説明する。図９は、図１に示されるプロセッサが行う推定方法を示すフローチャートである。プロセッサ４２は、例えば、コンピュータ読み出し可能な非一時的記録媒体（non-transitory recording medium）に格納されている推定プログラムを読み出し、推定プログラムを実行することによって、推定方法を実施してもよい。なお、このような記録媒体は、例えば、プロセッサ４２がアクセス可能なＲＯＭ等を含んでもよい。図９に示される一連の処理は、例えば、一定の時間が経過するごとに開始される。 The estimation method implemented by processor 42 will now be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flow chart showing an estimation method performed by the processor shown in FIG. Processor 42 may implement the estimation method by, for example, reading an estimation program stored in a computer-readable non-transitory recording medium and executing the estimation program. Note that such a recording medium may include, for example, a ROM or the like that can be accessed by the processor 42 . A series of processes shown in FIG. 9 are started, for example, each time a certain period of time elapses.

まず、プロセッサ４２は、圧電素子３１からセンサ信号を取得する（ステップＳ１）。具体的には、プロセッサ４２は、例えば、ＡＤ変換器４１によってデジタル信号に変換されたセンサ信号を取得してもよい。 First, the processor 42 acquires a sensor signal from the piezoelectric element 31 (step S1). Specifically, the processor 42 may acquire the sensor signal converted into a digital signal by the AD converter 41, for example.

続いて、プロセッサ４２は、センサ信号を特定の区間で分割することによって区間信号を生成する（ステップＳ２）。以下に、図１０～図１３を参照して、区間信号の生成処理のいくつかの例を説明するが、区間信号の生成処理は、これらの例に限定されない。図１０～図１３は、区間信号の生成処理の一例を説明するための図である。図１０～図１３の横軸は、時間を示す。図１０の縦軸は、電圧を示す。図１１～図１３の縦軸は、規格化出力を示す。規格化出力は、センサ信号の電圧値を所定の電圧値で除算することによって得られる値を表す。なお、センサ信号は、ノイズ成分を含むことがある。したがって、プロセッサ４２は、センサ信号からノイズ成分を除去し、ノイズ成分が除去されたセンサ信号を用いて、区間信号を生成してもよい。 Subsequently, the processor 42 generates interval signals by dividing the sensor signal into specific intervals (step S2). Several examples of the section signal generation process will be described below with reference to FIGS. 10 to 13, but the section signal generation process is not limited to these examples. 10 to 13 are diagrams for explaining an example of processing for generating a section signal. The horizontal axes of FIGS. 10 to 13 indicate time. The vertical axis in FIG. 10 indicates voltage. The vertical axes in FIGS. 11 to 13 indicate normalized outputs. The normalized output represents the value obtained by dividing the voltage value of the sensor signal by a predetermined voltage value. Note that the sensor signal may contain noise components. Therefore, the processor 42 may remove the noise component from the sensor signal and use the sensor signal from which the noise component has been removed to generate the interval signal.

図１０に示されるように、プロセッサ４２は、ウィンドウ制御によりセンサ信号をある特定の区間信号に分割してもよい。具体的には、プロセッサ４２は、時間幅を有するウィンドウを用い、センサ信号のうち、ウィンドウに含まれる部分を区間信号として選択してもよい。ウィンドウの時間幅は、予め与えられた固定値であってもよく、変更可能な設定値であってもよい。ウィンドウの時間幅は、例えば、５秒程度である。ウィンドウの時間幅は、これに限られず、１秒以上、５秒未満であってもよく、５秒以上であってもよい。プロセッサ４２は、ウィンドウをある時間だけシフトし、センサ信号のうち、シフトされたウィンドウに含まれる部分を次の区間信号として選択する。ウィンドウをシフトする時間（シフト時間）は、例えば、１秒程度であってもよい。シフト時間は、これに限られず、ウィンドウの時間幅以下の時間であってもよい。以下同様にして、プロセッサ４２は、ウィンドウをシフトするごとに、区間信号を選択する。この手法によれば、例えば、固定のウィンドウを用いることによって、プロセッサ４２の処理負荷が軽減され得る。 As shown in FIG. 10, the processor 42 may divide the sensor signal into certain interval signals by window control. Specifically, the processor 42 may use a window having a time width and select a portion of the sensor signal included in the window as the interval signal. The time width of the window may be a given fixed value or a changeable set value. The time width of the window is, for example, about 5 seconds. The time width of the window is not limited to this, and may be 1 second or longer, less than 5 seconds, or 5 seconds or longer. Processor 42 shifts the window by a certain amount of time and selects the portion of the sensor signal that falls within the shifted window as the next interval signal. The time to shift the window (shift time) may be, for example, about 1 second. The shift time is not limited to this, and may be a time equal to or less than the time width of the window. Similarly, the processor 42 selects an interval signal each time the window is shifted. According to this approach, the processing load on processor 42 may be reduced, for example, by using a fixed window.

ウィンドウの時間幅は、動的に設定されてもよい。例えば、プロセッサ４２は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いてセンサ信号の基本周期を特定し、基本周期をウィンドウの時間幅として設定してもよい。 The time width of the window may be set dynamically. For example, processor 42 may use a Fast Fourier Transform (FFT) to identify the fundamental period of the sensor signal and set the fundamental period as the time width of the window.

別の手法として、図１１に示されるように、プロセッサ４２は、センサ信号に含まれる極大値及び極小値を用いて区間信号を選択してもよい。具体的に説明すると、プロセッサ４２は、例えば、センサ信号のうちの極大値判定用の閾値を超えている区間におけるピークを極大値として特定してもよい。プロセッサ４２は、例えば、センサ信号のうちの極小値判定用の閾値を下回る区間におけるピーク（ボトム）を極小値として特定してもよい。極大値判定用の閾値と、極小値判定用の閾値とは、予め設定されていてもよい。なお、センサ信号において極大値と極小値とが交互に出現する場合、プロセッサ４２は、この事実を制約条件として用いて極大値及び極小値を特定してもよい。この場合、プロセッサ４２は、連続する極大値及び極小値を１つずつ含むようにウィンドウを設定し、センサ信号のうちのウィンドウに含まれる部分を区間信号として選択してもよい。 Alternatively, as shown in FIG. 11, processor 42 may use maxima and minima contained in the sensor signal to select the interval signal. Specifically, the processor 42 may, for example, identify a peak in a section of the sensor signal that exceeds the threshold value for local maximum value determination as the local maximum value. The processor 42 may, for example, identify the peak (bottom) in the section below the threshold value for determining the minimum value of the sensor signal as the minimum value. The threshold for local maximum value determination and the threshold for local minimum value determination may be set in advance. Note that if the sensor signal alternates between maxima and minima, processor 42 may use this fact as a constraint to identify the maxima and minima. In this case, processor 42 may set a window to include one continuous maximum and one minimum, and select the portion of the sensor signal that falls within the window as the interval signal.

回転体２が路面と接しながら回転する際、ある状況においては、圧電素子３１が路面に最も近づいたときに、センサ信号の極小値が出現し、圧電素子３１が路面から離れたとき（圧電素子３１に作用する押圧力が解除されたとき）に、センサ信号の極大値が出現する。この場合、連続する極大値及び極小値を１つずつ含む区間は、回転体２の１回転分のセンサ信号に相当し得る。以上のことから、本手法によれば、回転体２の回転速度が変化した場合でも、回転体２の１回転分のセンサ信号が、区間信号として選択され得る。この場合、本手法によれば、上述の特定の区間として、回転体２の１回転分の区間を選択することが可能であり、プロセッサ４２は、センサ信号を回転体２の１回転分の区間で分割することによって区間信号を生成することができる。 When the rotating body 2 rotates in contact with the road surface, in some circumstances, when the piezoelectric element 31 comes closest to the road surface, the minimum value of the sensor signal appears, and when the piezoelectric element 31 moves away from the road surface (piezoelectric element 31), the maximum value of the sensor signal appears. In this case, a section containing one continuous maximum value and one continuous minimum value can correspond to the sensor signal for one rotation of the rotating body 2 . As described above, according to this method, even when the rotational speed of the rotating body 2 changes, the sensor signal corresponding to one rotation of the rotating body 2 can be selected as the interval signal. In this case, according to this method, it is possible to select a section corresponding to one rotation of the rotating body 2 as the above-described specific section, and the processor 42 converts the sensor signal into a section corresponding to one rotation of the rotating body 2 An interval signal can be generated by dividing by .

更に別の手法として、図１２に示されるように、プロセッサ４２は、センサ信号に含まれるゼロクロス点を用いて区間信号を選択してもよい。具体的に説明すると、プロセッサ４２は、例えば、センサ信号のうち、センサ信号が負の値から正の値に変化する際のゼロクロス点を特定する。そして、プロセッサ４２は、連続する２つのゼロクロス点の間をウィンドウとして設定し、センサ信号のうちのウィンドウに含まれる部分を区間信号として選択する。 As a further alternative, as shown in FIG. 12, processor 42 may use zero crossing points contained in the sensor signal to select the interval signal. Specifically, the processor 42 identifies, for example, a zero crossing point in the sensor signal when the sensor signal changes from a negative value to a positive value. Then, the processor 42 sets a window between two consecutive zero-crossing points, and selects a portion of the sensor signal included in the window as an interval signal.

回転体２が路面と接しながら回転する際、ある状況においては、圧電素子３１が路面に最も近づいてから路面から離れる間に、センサ信号は極小値から極大値に急峻に変化する。この場合、センサ信号が負の値から正の値に変化する際のゼロクロス点は、圧電素子３１が路面に最も近づいてから路面から離れる際に出現する。したがって、連続する２つのゼロクロス点によって規定される区間は、回転体２の１回転分のセンサ信号に相当し得る。以上のことから、本手法によれば、回転体２の回転速度が変化した場合でも、回転体２の１回転分のセンサ信号が、区間信号として選択され得る。この場合、本手法によれば、上述の特定の区間として、回転体２の１回転分の区間を選択可能であり、プロセッサ４２は、センサ信号を回転体２の１回転分の区間で分割することによって区間信号を生成することができる。 When the rotating body 2 rotates in contact with the road surface, in some circumstances, the sensor signal sharply changes from a minimum value to a maximum value while the piezoelectric element 31 is closest to the road surface and then away from the road surface. In this case, the zero-crossing point when the sensor signal changes from a negative value to a positive value appears when the piezoelectric element 31 comes closest to the road surface and then leaves the road surface. Therefore, the section defined by two consecutive zero-crossing points can correspond to the sensor signal for one rotation of the rotor 2 . As described above, according to this method, even when the rotational speed of the rotating body 2 changes, the sensor signal corresponding to one rotation of the rotating body 2 can be selected as the interval signal. In this case, according to this method, a section corresponding to one rotation of the rotating body 2 can be selected as the above-described specific section, and the processor 42 divides the sensor signal into sections corresponding to one rotation of the rotating body 2. By doing so, an interval signal can be generated.

なお、圧電素子３１が路面に最も近づいてから路面から離れるとき以外にも、センサ信号は、負の値から正の値に変化することがある。この場合、プロセッサ４２は、センサ信号の単位時間当たりの変化量（変化率）が予め定められた値よりも大きいという条件を更に用いてゼロクロス点を特定してもよい。 Note that the sensor signal may change from a negative value to a positive value other than when the piezoelectric element 31 is closest to the road surface and then leaves the road surface. In this case, the processor 42 may further use the condition that the amount of change (rate of change) of the sensor signal per unit time is greater than a predetermined value to identify the zero-crossing point.

更に別の手法として、図１３に示されるように、プロセッサ４２は、ホイール２１に設けられた加速度センサから出力される加速度信号を用いて区間信号を選択してもよい。当該加速度センサは、例えば、ホイール２１の中心に配置されてもよい。具体的に説明すると、プロセッサ４２は、加速度信号の１周期分をウィンドウとして設定し、センサ信号のうちのウィンドウに含まれる部分を区間信号として選択する。 As yet another method, the processor 42 may select the interval signal using an acceleration signal output from an acceleration sensor provided on the wheel 21, as shown in FIG. The acceleration sensor may be arranged at the center of the wheel 21, for example. Specifically, the processor 42 sets one period of the acceleration signal as a window, and selects a portion of the sensor signal included in the window as the interval signal.

回転体２の回転に合わせて、加速度センサが検出する重力加速度の方向が変化するので、加速度信号は、周期的な波形を有する。例えば、回転体２の回転速度が一定である場合、加速度信号は正弦波となる。この場合、加速度信号の１周期は、回転体２の１回転に相当する。以上のことから、本手法によれば、回転体２の回転速度が変化した場合でも、回転体２の１回転分のセンサ信号が、区間信号として選択され得る。この場合、本手法によれば、上述の特定の区間として、回転体２の１回転分の区間を選択可能であり、プロセッサ４２は、センサ信号を回転体２の１回転分の区間で分割することによって区間信号を生成することができる。 Since the direction of the gravitational acceleration detected by the acceleration sensor changes as the rotating body 2 rotates, the acceleration signal has a periodic waveform. For example, when the rotation speed of the rotating body 2 is constant, the acceleration signal becomes a sine wave. In this case, one period of the acceleration signal corresponds to one rotation of the rotor 2 . As described above, according to this method, even when the rotational speed of the rotating body 2 changes, the sensor signal corresponding to one rotation of the rotating body 2 can be selected as the interval signal. In this case, according to this method, a section corresponding to one rotation of the rotating body 2 can be selected as the above-described specific section, and the processor 42 divides the sensor signal into sections corresponding to one rotation of the rotating body 2. By doing so, an interval signal can be generated.

加速度信号は、ノイズ成分を含むことがある。したがって、プロセッサ４２は、加速度信号からノイズ成分を除去し、ノイズ成分が除去された加速度信号を用いて、図１３に示される手法を実施してもよい。 The acceleration signal may contain noise components. Accordingly, processor 42 may remove the noise component from the acceleration signal and use the noise-removed acceleration signal to implement the technique shown in FIG.

続いて、プロセッサ４２は、区間信号に基づいて回転体２の状態を推定する（ステップＳ３）。上述のように、プロセッサ４２によって推定される回転体２の状態は、例えば、キャンバ角、スリップ角、回転体２に付加されている荷重、及び空気圧の少なくとも１つを含む。つまり、回転体２の状態を表すパラメータは、キャンバ角、スリップ角、荷重、及び空気圧を含んでもよい。各パラメータが変化すると、センサ信号の波形が変化する。各パラメータがセンサ信号の波形に及ぼす影響度は、互いに異なっていてもよい。 Subsequently, processor 42 estimates the state of rotating body 2 based on the interval signal (step S3). As described above, the state of the rotating body 2 estimated by the processor 42 includes, for example, at least one of camber angle, slip angle, load applied to the rotating body 2, and air pressure. That is, the parameters representing the state of the rotating body 2 may include camber angle, slip angle, load, and air pressure. When each parameter changes, the waveform of the sensor signal changes. Each parameter may have a different degree of influence on the waveform of the sensor signal.

以下に、図１４～図２３を参照して、各パラメータがセンサ信号の波形に及ぼす影響度を説明する。図１４は、キャンバ角が０度である場合の路面からの反力を説明するための図である。図１５は、ポジティブキャンバでの路面からの反力を説明するための図である。図１６は、ネガティブキャンバでの路面からの反力を説明するための図である。図１７は、キャンバ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。図１８は、スリップ角を説明するための図である。図１９は、スリップ角が生じている際にセンサモジュールに作用する力を説明するための図である。図２０は、スリップ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。図２１は、ピークピーク値及び第２ピーク値を説明するための図である。図２２は、スリップ角、キャンバ角、荷重、及び空気圧が変化した場合のピークピーク値と減衰率との関係を示す図である。図２３は、図２２の一部拡大図である。 The influence of each parameter on the waveform of the sensor signal will be described below with reference to FIGS. 14 to 23. FIG. FIG. 14 is a diagram for explaining the reaction force from the road surface when the camber angle is 0 degrees. FIG. 15 is a diagram for explaining the reaction force from the road surface in positive camber. FIG. 16 is a diagram for explaining the reaction force from the road surface with negative camber. FIG. 17 is a diagram showing an example of a sensor signal for each camber angle. FIG. 18 is a diagram for explaining the slip angle. FIG. 19 is a diagram for explaining forces acting on the sensor module when a slip angle occurs. FIG. 20 is a diagram showing an example of sensor signals for each slip angle. FIG. 21 is a diagram for explaining the peak-peak value and the second peak value. FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the peak-to-peak value and the damping factor when the slip angle, camber angle, load, and air pressure are changed. 23 is a partially enlarged view of FIG. 22. FIG.

図１４～図１６に示されるように、キャンバ角θが変化すると、回転体２が路面ＲＳから受ける反力が変化する。キャンバ角θは、例えば、車両Ｖを正面から見たときの回転体２の傾斜角度として表され得る。なお、キャンバ角θは、例えば、路面ＲＳに対する回転体２の傾斜として表されてもよい。図１４～図１６に示される具体例においては、キャンバ角θは、回転体２の中心軸ＣＸ１と路面ＲＳの法線方向とが成す角度として表される。中心軸ＣＸ１は、回転体２の垂直軸である。回転体２の上端が外側に傾いている場合、キャンバ角θは正の値（ポジティブ）である。この状態は、回転体２の上端が正方向に傾いている（ポジティブキャンバ）、と表され得る。回転体２の上端が内側に傾いている場合、キャンバ角θは負の値（ネガティブ）である。この状態は、回転体２の上端が負方向に傾いている（ネガティブキャンバ）、と表され得る。なお、図１４～図１６に示される具体例において、回転体２の上端は、路面ＲＳと反対側の端部を表す。 As shown in FIGS. 14 to 16, when the camber angle θ changes, the reaction force that the rotor 2 receives from the road surface RS changes. The camber angle θ can be represented, for example, as the tilt angle of the rotating body 2 when the vehicle V is viewed from the front. Note that the camber angle θ may be expressed as, for example, the inclination of the rotating body 2 with respect to the road surface RS. In the specific examples shown in FIGS. 14 to 16, the camber angle θ is expressed as an angle between the central axis CX1 of the rotor 2 and the normal direction of the road surface RS. A central axis CX1 is a vertical axis of the rotating body 2 . When the upper end of the rotating body 2 is tilted outward, the camber angle θ is a positive value (positive). This state can be expressed as that the upper end of the rotating body 2 is tilted in the positive direction (positive camber). When the upper end of the rotating body 2 is tilted inward, the camber angle θ is a negative value (negative). This state can be expressed as that the upper end of the rotating body 2 is inclined in the negative direction (negative camber). 14 to 16, the upper end of the rotor 2 represents the end opposite to the road surface RS.

図１４に示されるように、キャンバ角θが０度である場合には、回転体２（タイヤ２２）の路面ＲＳと接触する部分には路面ＲＳから均等な反力が作用する。図１５に示されるように、キャンバ角θがポジティブである場合には、回転体２の外端部２ａに向かうにつれて路面ＲＳからの反力が大きくなる。図１６に示されるように、キャンバ角θがネガティブである場合には、回転体２の内端部２ｂに向かうにつれて路面ＲＳからの反力が大きくなる。 As shown in FIG. 14, when the camber angle θ is 0 degrees, a uniform reaction force from the road surface RS acts on the portion of the rotating body 2 (tire 22) that contacts the road surface RS. As shown in FIG. 15, when the camber angle θ is positive, the reaction force from the road surface RS increases toward the outer end 2a of the rotating body 2. As shown in FIG. 16, when the camber angle .theta. is negative, the reaction force from the road surface RS increases toward the inner end portion 2b of the rotor 2.

本実施形態における一例として、センサモジュール３が外端部２ａ（アウターリム）に配置されている場合について説明する。この場合、図１７に示されるように、キャンバ角θが大きくなるにつれて、圧電素子３１が路面ＲＳから受ける反力は大きくなる。したがって、キャンバ角θが大きくなるにつれて、センサ信号のピークピーク値が大きくなる。ピークピーク値は、例えば、図１７における負方向における極小値と正方向における極大値との差分の絶対値として表されてもよい。さらに、路面ＲＳから受ける反力に起因して、タイヤ２２のビードがリム２３のフランジに近づくので、圧電素子３１はタイヤ２２のビード及びリム２３のフランジに押さえ付けられる。したがって、圧電素子３１の自由度が低下する。なお、本実施形態において、圧電素子３１の自由度は、例えば圧電素子３１が変形可能な程度を表してもよい。これにより、キャンバ角θが大きくなるにつれて、センサ信号のピーク後の振動が小さくなる傾向がある。 As an example of the present embodiment, a case where the sensor module 3 is arranged on the outer end portion 2a (outer rim) will be described. In this case, as shown in FIG. 17, as the camber angle θ increases, the reaction force that the piezoelectric element 31 receives from the road surface RS increases. Therefore, as the camber angle θ increases, the peak-to-peak value of the sensor signal increases. The peak-to-peak value may be expressed, for example, as the absolute value of the difference between the minimum value in the negative direction and the maximum value in the positive direction in FIG. Furthermore, the bead of the tire 22 approaches the flange of the rim 23 due to the reaction force received from the road surface RS, so the piezoelectric element 31 is pressed against the bead of the tire 22 and the flange of the rim 23 . Therefore, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 is reduced. In addition, in the present embodiment, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 may represent, for example, the extent to which the piezoelectric element 31 can be deformed. Accordingly, as the camber angle θ increases, the vibration after the peak of the sensor signal tends to decrease.

一方、キャンバ角θが小さくなるにつれて、圧電素子３１が路面ＲＳから受ける反力は小さくなる。これにより、キャンバ角θが小さくなるにつれて、センサ信号のピークピーク値が小さくなる。さらに、タイヤ２２のビードとリム２３のフランジとが圧電素子３１を押さえ付ける力が弱まるので、圧電素子３１の自由度が大きくなる。これにより、キャンバ角θが小さくなるにつれて、センサ信号のピーク後の振動が大きくなる傾向がある。 On the other hand, as the camber angle θ decreases, the reaction force that the piezoelectric element 31 receives from the road surface RS decreases. Accordingly, as the camber angle θ decreases, the peak-to-peak value of the sensor signal decreases. Furthermore, since the force with which the bead of the tire 22 and the flange of the rim 23 press the piezoelectric element 31 is weakened, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 is increased. Therefore, as the camber angle θ decreases, the vibration after the peak of the sensor signal tends to increase.

図１８に示されるように、スリップ角φは、車両Ｖを上方から見たとき（例えば、路面上に存在する車両Ｖあるいは回転体２を見下ろすとき）の回転体２の傾斜角度である。具体的には、スリップ角φは、回転体２の向きＣＸ２と車両Ｖの進行方向Ｆとが成す角度である。回転体２の向きＣＸ２は、例えば、回転体２の回転軸ＡＸが延びる方向と直交し、路面と略平行な向きであってもよい。以下、説明のため、回転体２の前端が進行方向Ｆに対して車両Ｖの外側に傾いている場合のスリップ角φが、正の値として表される。回転体２の前端が進行方向Ｆに対して車両Ｖの内側に傾いている場合のスリップ角φが、負の値として表される。なお、図１８には、車両Ｖの右側の回転体２が示されている。この回転体２では、進行方向Ｆを基準として右方向が車両Ｖの外側であり、進行方向Ｆを基準として左方向が車両Ｖの内側である。車両Ｖの左側の回転体２では、進行方向Ｆを基準として左方向が車両Ｖの外側であり、進行方向Ｆを基準として右方向が車両Ｖの内側である。 As shown in FIG. 18, the slip angle φ is the inclination angle of the rotor 2 when the vehicle V is viewed from above (for example, when the vehicle V on the road surface or the rotor 2 is looked down). Specifically, the slip angle φ is an angle formed by the orientation CX2 of the rotating body 2 and the traveling direction F of the vehicle V. As shown in FIG. The orientation CX2 of the rotating body 2 may be, for example, perpendicular to the direction in which the rotation axis AX of the rotating body 2 extends and substantially parallel to the road surface. Hereinafter, for the sake of explanation, the slip angle φ when the front end of the rotating body 2 is inclined to the outside of the vehicle V with respect to the traveling direction F is expressed as a positive value. A slip angle φ when the front end of the rotating body 2 is inclined toward the inside of the vehicle V with respect to the traveling direction F is represented as a negative value. 18 shows the rotor 2 on the right side of the vehicle V. As shown in FIG. In this rotating body 2, the right direction with respect to the traveling direction F is the outside of the vehicle V, and the left direction with respect to the traveling direction F is the inside of the vehicle V. As shown in FIG. In the rotating body 2 on the left side of the vehicle V, the left direction with respect to the traveling direction F is the outside of the vehicle V, and the right direction with respect to the traveling direction F is the inside of the vehicle V.

図１９に示されるように、スリップ角φが変化すると、圧電素子３１の自由度が変化する。スリップ角φが正の値である場合には、回転体２の外端部２ａに向かうにつれて、タイヤ２２のビードがリム２３のフランジに近づくような力が大きくなる。この場合、例えば、回転体２の内端部２ｂ（インナーリム側）におけるタイヤ２２とリム２３との押圧力よりも、回転体２の外端部２ａ（アウターリム側）におけるタイヤ２２とリム２３との押圧力のほうが大きい。センサモジュール３が外端部２ａ（アウターリム）に配置されている場合、圧電素子３１はタイヤ２２のビードに押さえられるので、圧電素子３１の自由度が小さくなる。よって、図２０（特には、図２０においてスリップ角が正の場合）に示されるように、センサ信号のピーク後の振動が抑えられる。 As shown in FIG. 19, when the slip angle φ changes, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 changes. When the slip angle φ is a positive value, the force that causes the bead of the tire 22 to approach the flange of the rim 23 increases toward the outer end 2a of the rotor 2 . In this case, for example, the pressure between the tire 22 and the rim 23 at the inner end 2b (inner rim side) of the rotating body 2 is greater than the pressure between the tire 22 and the rim 23 at the outer end 2a (outer rim side) of the rotating body 2. The pressing force with is greater. When the sensor module 3 is arranged on the outer end portion 2a (outer rim), the piezoelectric element 31 is pressed by the bead of the tire 22, so the degree of freedom of the piezoelectric element 31 is reduced. Therefore, as shown in FIG. 20 (especially when the slip angle is positive in FIG. 20), the vibration after the peak of the sensor signal is suppressed.

一方、スリップ角φが負の値である場合には、回転体２の外端部２ａに向かうにつれて、リム２３のフランジからタイヤ２２のビードが引き離れるような力を受ける。この場合、例えば、回転体２の内端部２ｂ（インナーリム側）におけるタイヤ２２とリム２３との押圧力よりも、回転体２の外端部２ａ（アウターリム側）におけるタイヤ２２とリム２３との押圧力のほうが小さい。したがって、タイヤ２２のビードが圧電素子３１を押圧する力が緩和されることから、圧電素子３１の自由度が大きくなる。よって、図２０に示されるようにセンサ信号のピーク後の振動が大きくなる。 On the other hand, when the slip angle φ is a negative value, a force is applied to separate the bead of the tire 22 from the flange of the rim 23 toward the outer end 2a of the rotor 2 . In this case, for example, the pressure between the tire 22 and the rim 23 at the inner end 2b (inner rim side) of the rotating body 2 is greater than the pressure between the tire 22 and the rim 23 at the outer end 2a (outer rim side) of the rotating body 2. is smaller. Therefore, since the force of the bead of the tire 22 pressing against the piezoelectric element 31 is relaxed, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 is increased. Therefore, as shown in FIG. 20, the vibration after the peak of the sensor signal increases.

スリップ角φが変化しても、圧電素子３１に作用する路面からの反力はそれほど変わらないことがある。これに対して、スリップ角φが大きいほど、タイヤ２２のビードが圧電素子３１を押さえつける力が大きくなることがある。このため、場合によっては、スリップ角φが大きくなると、センサ信号のピークピーク値がわずかに大きくなることがある。 Even if the slip angle φ changes, the reaction force from the road surface acting on the piezoelectric element 31 may not change so much. On the other hand, as the slip angle φ increases, the force of the bead of the tire 22 pressing the piezoelectric element 31 may increase. Therefore, depending on the case, when the slip angle φ increases, the peak-to-peak value of the sensor signal may slightly increase.

荷重が変化すると、圧電素子３１が車体から受ける力が変化する。具体的には、荷重が大きくなるにつれて、回転体２が車体から受ける力が大きくなる。この際、センサモジュール３に加わる押圧力が大きくなることから、センサ信号のピークピーク値が大きくなる。一方、荷重が小さくなるにつれて、回転体２が車体から受ける力が小さくなる。この際、センサモジュール３に加わる押圧力が小さくなることから、センサ信号のピークピーク値が小さくなる。つまり、荷重の変化により、圧電素子３１によって生じる電圧が変化するので、センサ信号の波形は縦軸方向（電圧値）に伸縮される。 When the load changes, the force that the piezoelectric element 31 receives from the vehicle body changes. Specifically, as the load increases, the force that the rotating body 2 receives from the vehicle body increases. At this time, since the pressing force applied to the sensor module 3 increases, the peak-to-peak value of the sensor signal increases. On the other hand, as the load becomes smaller, the force that the rotating body 2 receives from the vehicle body becomes smaller. At this time, since the pressing force applied to the sensor module 3 becomes smaller, the peak-to-peak value of the sensor signal becomes smaller. That is, since the voltage generated by the piezoelectric element 31 changes due to the change in the load, the waveform of the sensor signal expands and contracts in the vertical direction (voltage value).

空気圧が変化すると、タイヤ２２の弾性率が変化する。空気圧が高いほどタイヤ２２が縮みにくくなるので、路面から圧電素子３１に作用する反力が小さくなる。これにより、センサ信号のピークピーク値が小さくなる。一方、空気圧が低いほどタイヤ２２が縮みやすくなるので、路面から圧電素子３１に作用する反力が大きくなる。これにより、センサ信号のピークピーク値が大きくなる。つまり、空気圧の変化に応じて、圧電素子３１によって生じる電圧が変化するので、センサ信号の波形は縦軸方向に伸縮される。 As the air pressure changes, the modulus of elasticity of the tire 22 changes. The higher the air pressure, the more difficult it is for the tire 22 to contract, so the reaction force acting on the piezoelectric element 31 from the road surface is reduced. This reduces the peak-to-peak value of the sensor signal. On the other hand, the lower the pneumatic pressure, the more easily the tire 22 contracts, so the reaction force acting on the piezoelectric element 31 from the road surface increases. This increases the peak-to-peak value of the sensor signal. That is, since the voltage generated by the piezoelectric element 31 changes according to the change in air pressure, the waveform of the sensor signal is expanded or contracted in the vertical direction.

プロセッサ４２は、各パラメータがセンサ信号の波形に及ぼす影響度に基づき、回転体２の状態を推定する。以下に、回転体２の状態推定処理のいくつかの例を説明するが、回転体２の状態推定処理は、これらの例に限定されない。 The processor 42 estimates the state of the rotating body 2 based on the influence of each parameter on the waveform of the sensor signal. Several examples of the state estimation processing of the rotating body 2 will be described below, but the state estimation processing of the rotating body 2 is not limited to these examples.

１つの手法として、プロセッサ４２は、区間信号から算出される互いに異なる複数の波形特性に基づいて、回転体２の状態を推定してもよい。複数の波形特性は、区間信号の最大値、区間信号の最小値、区間信号における最大値と最小値との差分（ピークピーク値）、区間信号の標準偏差、区間信号の分散、区間信号の平均値、区間信号の中央値、区間信号の変曲点における値、及び区間信号の波長のうちの少なくとも１つに基づく値を含む。例えば、複数の波形特性として、上記例示した値のうち１つ以上の値がそのまま用いられてもよく、２つ以上の値の組合せが用いられてもよく、これらの値から適切な計算式により算出された値が用いられてもよい。 As one method, the processor 42 may estimate the state of the rotating body 2 based on a plurality of mutually different waveform characteristics calculated from the interval signal. The multiple waveform characteristics are the maximum value of the section signal, the minimum value of the section signal, the difference between the maximum and minimum values of the section signal (peak-to-peak value), the standard deviation of the section signal, the variance of the section signal, and the average of the section signal. a median value of the interval signal; a value at an inflection point of the interval signal; and a value based on the wavelength of the interval signal. For example, as the plurality of waveform characteristics, one or more of the values exemplified above may be used as they are, or a combination of two or more values may be used. A calculated value may be used.

回転体２の状態を表すパラメータ（キャンバ角、スリップ角、荷重、及び空気圧）ごとに、当該パラメータの変化量と各波形特性の変化量との関係が予め測定され、記憶されていてよい。具体的には、回転体２の状態を表すパラメータごとに、当該パラメータだけが変化した場合の当該パラメータの変化量と各波形特性の変化量との関係が記憶されていてもよい。ここで、状態推定処理に用いられる波形特性の数は、回転体２の状態を表すパラメータのうちの推定対象となるパラメータの数と同数以上であってもよい。 For each parameter (camber angle, slip angle, load, and air pressure) representing the state of the rotor 2, the relationship between the amount of change in the parameter and the amount of change in each waveform characteristic may be measured in advance and stored. Specifically, for each parameter representing the state of the rotating body 2, the relationship between the amount of change in the parameter and the amount of change in each waveform characteristic when only the parameter is changed may be stored. Here, the number of waveform characteristics used in the state estimation process may be equal to or greater than the number of parameters to be estimated among the parameters representing the state of the rotating body 2 .

一例として、各パラメータの変化に対するピークピーク値及び減衰率の変化を説明する。減衰率は、圧電素子３１が路面から遠ざかる際に生じるセンサ信号の波形の減衰率である。減衰率は、第２ピーク値をピークピーク値で除算することによって得られる値である。図２１に示されるように、第２ピーク値として、例えば、区間信号における最大値の次に生じる電圧の正方向に凸のピーク値が用いられ得る。区間信号が最大値以外に正方向に凸のピーク値を有しない場合には、例えば、最大値の次に区間信号の傾きの変化率が正から負に切り替わる変曲点での値が、第２ピーク値として用いられてもよい。 As an example, change in peak-to-peak value and attenuation rate with respect to change in each parameter will be described. The attenuation rate is the attenuation rate of the waveform of the sensor signal generated when the piezoelectric element 31 moves away from the road surface. The attenuation factor is the value obtained by dividing the second peak value by the peak-to-peak value. As shown in FIG. 21, as the second peak value, for example, the positive peak value of the voltage occurring next to the maximum value in the interval signal can be used. If the interval signal does not have a positively convex peak value other than the maximum value, for example, the value at the point of inflection where the change rate of the slope of the interval signal switches from positive to negative after the maximum value is 2 peak value may be used.

図２２及び図２３に示される例では、キャンバ角が０度、スリップ角が０度、荷重が５３００Ｎ、空気圧が２４０ｋＰａである場合の回転体２の状態が基準状態として用いられている。基準状態とは、ある特定の速度、特定のキャンバ角、特定のスリップ角、特定の荷重、及び特定の空気圧での回転体２の状態を表す。基準状態では、ピークピーク値は２．９Ｖ、減衰率は０．０４２である。 In the example shown in FIGS. 22 and 23, the state of the rotating body 2 when the camber angle is 0 degrees, the slip angle is 0 degrees, the load is 5300 N, and the air pressure is 240 kPa is used as the reference state. A reference state represents the state of the rotating body 2 at a certain speed, a certain camber angle, a certain slip angle, a certain load, and a certain air pressure. In the standard state, the peak-to-peak value is 2.9V and the attenuation factor is 0.042.

図２２及び図２３に示される例においては、キャンバ角が大きくなるにつれて、ピークピーク値が大きくなり、減衰率が小さくなる。具体的には、基準状態からキャンバ角だけが－５度から＋５度まで変更されると、ピークピーク値は１．６Ｖから３．７Ｖまで増加し、減衰率は０．０７７から０．０３０まで減少する。スリップ角が大きくなるにつれて、ピークピーク値は大きくなり、減衰率は小さくなる。具体的には、基準状態からスリップ角だけが－１度から＋１度まで変更されると、ピークピーク値は２．６Ｖから３．４Ｖまで増加し、減衰率は０．２００から－０．４６０まで減少する。 In the examples shown in FIGS. 22 and 23, as the camber angle increases, the peak-to-peak value increases and the damping rate decreases. Specifically, when only the camber angle is changed from -5 degrees to +5 degrees from the reference state, the peak-to-peak value increases from 1.6 V to 3.7 V, and the attenuation rate goes from 0.077 to 0.030. Decrease. As the slip angle increases, the peak-to-peak value increases and the damping rate decreases. Specifically, when only the slip angle is changed from -1 degree to +1 degree from the reference state, the peak-to-peak value increases from 2.6 V to 3.4 V, and the attenuation rate increases from 0.200 to -0.460. to

図２２及び図２３に示される例においては、荷重が大きくなるにつれて、ピークピーク値は大きくなり、減衰率は大きくなる。具体的には、基準状態から荷重だけが３０００Ｎから７６００Ｎまで変更されると、ピークピーク値は１．８Ｖから３．８Ｖまで増加し、減衰率は０．０３７から０．０５２まで増加する。空気圧が大きくなるにつれて、ピークピーク値は小さくなり、減衰率は小さくなる。具体的には、空気圧だけが１６０ｋＰａＮから２６０ｋＰａまで変更されると、ピークピーク値は２．９Ｖから２．６Ｖまで減少し、減衰率は０．１００から０．０８３まで減少する。 In the examples shown in FIGS. 22 and 23, as the load increases, the peak-to-peak value increases and the damping rate increases. Specifically, when only the load is changed from 3000N to 7600N from the reference state, the peak-to-peak value increases from 1.8V to 3.8V and the attenuation rate increases from 0.037 to 0.052. As the air pressure increases, the peak-to-peak value decreases and the damping rate decreases. Specifically, when only the air pressure is changed from 160 kPaN to 260 kPa, the peak-to-peak value decreases from 2.9V to 2.6V and the damping rate decreases from 0.100 to 0.083.

プロセッサ４２は、実測値と基準値とを比較することによって、回転体２の状態を推定してもよい。基準値は、回転体２の基準状態における各波形特性の値である。実測値は、区間信号から得られた各波形特性の値である。具体的に説明すると、プロセッサ４２は、いずれかの波形特性において実測値が基準値と異なる場合、回転体２の状態が基準状態から変化したと判定する。そして、プロセッサ４２は、各波形特性の変化量に基づいて、推定対象のパラメータの値を算出してもよい。一例として、プロセッサ４２は、図２２及び図２３に示される関係を用いて、回転体２の状態を推定してもよい。この場合、プロセッサ４２は、例えば、回転体２の状態のうちの２つのパラメータを推定対象とし、推定対象以外のパラメータが変化していないと仮定して、実測値から推定対象である２つのパラメータの値を算出してもよい。 The processor 42 may estimate the state of the rotating body 2 by comparing the measured value and the reference value. The reference value is the value of each waveform characteristic in the reference state of the rotor 2 . The measured value is the value of each waveform characteristic obtained from the interval signal. Specifically, the processor 42 determines that the state of the rotating body 2 has changed from the reference state when the measured value differs from the reference value in any waveform characteristic. The processor 42 may then calculate the value of the parameter to be estimated based on the amount of change in each waveform characteristic. As an example, processor 42 may estimate the state of rotating body 2 using the relationships shown in FIGS. 22 and 23 . In this case, the processor 42, for example, assumes that two parameters in the state of the rotating body 2 are subject to estimation, assumes that the parameters other than the parameters to be estimated have not changed, and selects the two parameters that are subject to estimation from the measured values. may be calculated.

プロセッサ４２は、複数のパラメータのうちのいずれか１つが変化したと仮定し、各波形特性の変化量（実測値から基準値を減算することによって得られる値）からいずれのパラメータが変化したかを推定してもよい。 The processor 42 assumes that any one of the plurality of parameters has changed, and determines which parameter has changed from the amount of change in each waveform characteristic (value obtained by subtracting the reference value from the measured value). can be estimated.

別の手法として、プロセッサ４２は、ｋ－ｍｅａｎｓ法等のクラスタリング手法を用いて、回転体２の状態を判定してもよい。具体的には、プロセッサ４２は、区間信号から得られる各波形特性の実測値に基づいて、回転体２の各パラメータに応じて設定されたクラスタのいずれかに当該区間信号を分類する。プロセッサ４２は、区間信号が分類されたクラスタに対応する状態を、回転体２の状態として推定する。 Alternatively, the processor 42 may determine the state of the rotating body 2 using a clustering technique such as the k-means method. Specifically, the processor 42 classifies the section signal into one of the clusters set according to each parameter of the rotating body 2 based on the measured values of each waveform characteristic obtained from the section signal. The processor 42 estimates the state corresponding to the cluster into which the interval signal is classified as the state of the rotating body 2 .

更に別の手法として、プロセッサ４２は、推定モデルＭを用いて、回転体２の状態を推定してもよい。推定モデルＭは、例えば、回転体２の状態を推定するために学習された機械学習モデルであってもよい。図２４を参照して、推定モデルＭを説明する。図２４は、推定モデルを説明するための図である。図２４に示されるように、推定モデルＭは、例えば、学習データを用いた機械学習により生成されてもよい。機械学習のアルゴリズムとしては、ランダムフォレスト、ＬｉｇｈｔＧＢＭ、及び深層学習等のアルゴリズムが用いられてもよい。なお、推定モデルＭは、例えば、回転体２の状態を特定のカテゴリ（例えば、キャンバ角の範囲、スリップ角の範囲、及び荷重の範囲等）に分類する分類器であってもよく、回転体２の状態の推定値を出力する回帰モデルであってもよい。 As yet another technique, the processor 42 may use the estimation model M to estimate the state of the rotating body 2 . The estimation model M may be, for example, a machine learning model learned to estimate the state of the rotating body 2 . The estimation model M will be described with reference to FIG. FIG. 24 is a diagram for explaining an estimation model. As shown in FIG. 24, the estimation model M may be generated by machine learning using learning data, for example. Algorithms such as random forest, LightGBM, and deep learning may be used as machine learning algorithms. Note that the estimation model M may be, for example, a classifier that classifies the state of the rotating body 2 into specific categories (eg, camber angle range, slip angle range, load range, etc.). It may be a regression model that outputs a two-state estimate.

学習データは、例えば、センサモジュール３によって事前に取得されたセンサ信号から区間信号を生成し、その区間信号から算出した特徴量ベクトルを含んでもよい。特徴量ベクトルは、複数の波形特性の値を要素として含んでもよい。当該特徴量ベクトルは、例えば、区間信号の最大値、区間信号の最小値、区間信号のピークピーク値、区間信号の標準偏差、区間信号の分散、区間信号の平均値、区間信号の中央値、区間信号の変曲点における値（例えば、第２ピーク値）、区間信号の波長、及びこれらの値から算出された値のうちの、１以上の値を要素として含んでもよい。これに限定されず、特徴量ベクトルは、例えば、区間信号に含まれる全データそのもの（例えば、電圧値そのもの）であってもよい。学習データには、回転体２の状態に応じたラベルが付与されてもよい。ラベルの例は、通常走行、キャンバ角の変化、及びスリップ角の変化を含んでもよい。ラベルとして、パラメータの変化量が用いられてもよい。例えば、ラベルとして、キャンバ角の範囲、スリップ角の範囲、荷重の範囲、及び空気圧の範囲等が用いられてもよい。 The learning data may include, for example, a feature amount vector calculated from a section signal generated from a sensor signal acquired in advance by the sensor module 3 . The feature amount vector may include multiple waveform characteristic values as elements. The feature amount vector is, for example, the maximum value of the interval signal, the minimum value of the interval signal, the peak-to-peak value of the interval signal, the standard deviation of the interval signal, the variance of the interval signal, the average value of the interval signal, the median value of the interval signal, One or more values selected from the value at the inflection point of the section signal (for example, the second peak value), the wavelength of the section signal, and the value calculated from these values may be included as elements. The feature amount vector is not limited to this, and may be, for example, all the data itself (for example, the voltage value itself) included in the section signal. The learning data may be labeled according to the state of the rotating body 2 . Examples of labels may include normal run, camber angle change, and slip angle change. A parameter change amount may be used as the label. For example, camber angle ranges, slip angle ranges, load ranges, and air pressure ranges may be used as labels.

推定モデルＭは、区間信号から算出された特徴量ベクトルを入力として受け取り、推定結果を出力する。推定結果は、回転体２の状態を示す情報である。推定結果は、いずれのパラメータが変化したかを示す情報を含んでもよい。推定結果は、各パラメータの変化量を含んでもよい。推定結果は、各パラメータの範囲（例えば、キャンバ角の範囲、スリップ角の範囲、荷重の範囲、及び空気圧の範囲等）を含んでもよい。 The estimation model M receives as input the feature amount vector calculated from the interval signal, and outputs an estimation result. The estimation result is information indicating the state of the rotating body 2 . The estimation result may include information indicating which parameters have changed. The estimation result may include the amount of change of each parameter. The estimation result may include the range of each parameter (eg, camber angle range, slip angle range, load range, air pressure range, etc.).

図２４の例においては、推定モデルＭは、１つのモデルですべての状態を推定するように構成されている。これに限られず、推定モデルＭは、推定するパラメータ（例えば、キャンバ角、スリップ角、荷重、及び空気圧等）ごとに設けられた複数の推定モデルを含んでもよい。各推定モデルは、当該推定モデルに割り当てられた状態を推定する。 In the example of FIG. 24, the estimation model M is configured to estimate all states with one model. The estimation model M is not limited to this, and may include a plurality of estimation models provided for each parameter to be estimated (for example, camber angle, slip angle, load, air pressure, etc.). Each estimation model estimates the states assigned to that estimation model.

続いて、プロセッサ４２は、推定結果を出力する（ステップＳ４）。本実施形態では、プロセッサ４２は、例えば、通信インターフェース４３を介して推定結果を外部装置５に出力してもよい。外部装置５は、推定結果を受信すると、例えば、出力装置５４を用いて推定結果を搭乗者に提示してもよい。例えば、出力装置５４がディスプレイの場合には、出力装置５４は、推定結果を表示する。これに限定されず、外部装置５は、例えば、受信した推定結果を、車両Ｖに設置された他の機器に提供してもよい。外部装置５は、例えば、受信した推定結果を、車両Ｖの外部に配置される機器（例えば、通信ネットワークＮＷ２を介して接続可能なサーバ等）に提供してもよい。 Processor 42 then outputs the estimation result (step S4). In this embodiment, the processor 42 may output the estimation result to the external device 5 via the communication interface 43, for example. Upon receiving the estimation result, the external device 5 may present the estimation result to the passenger using the output device 54, for example. For example, when the output device 54 is a display, the output device 54 displays the estimation results. Without being limited to this, the external device 5 may provide the received estimation result to other devices installed in the vehicle V, for example. The external device 5 may, for example, provide the received estimation result to a device arranged outside the vehicle V (for example, a server or the like connectable via the communication network NW2).

以上により、推定方法の一連の処理が終了する。 With the above, a series of processing of the estimation method ends.

以上説明した推定システム１、推定方法、及び推定プログラムでは、ホイール２１とタイヤ２２との間に配置された圧電素子３１から、ホイール２１とタイヤ２２とによる押圧力に応じたセンサ信号が出力される。圧電素子３１には、ホイール２１を介して車両Ｖ（車体）からの重量Ｗが作用し、タイヤ２２を介して路面からの反力Ｒが作用する。これらの力は回転体２の状態に応じて変化し得るので、センサ信号に基づいて回転体２の状態を推定することができる。したがって、圧電素子３１（センサモジュール３）をホイール２１とタイヤ２２との間に配置する簡単な構成によって、回転体２の状態を推定することが可能となる。 In the estimation system 1, the estimation method, and the estimation program described above, the piezoelectric element 31 arranged between the wheel 21 and the tire 22 outputs a sensor signal corresponding to the pressing force of the wheel 21 and the tire 22. . A weight W from the vehicle V (body) acts on the piezoelectric element 31 via the wheels 21 , and a reaction force R from the road surface acts on the piezoelectric element 31 via the tires 22 . Since these forces can change according to the state of the rotating body 2, the state of the rotating body 2 can be estimated based on the sensor signal. Therefore, it is possible to estimate the state of the rotating body 2 with a simple configuration in which the piezoelectric element 31 (sensor module 3 ) is arranged between the wheel 21 and the tire 22 .

ホイール２１がリム２３を含む場合には、リム２３にタイヤ２２が装着される。この場合、圧電素子３１は、リム２３とタイヤ２２との間に配置される。したがって、圧電素子３１（センサモジュール３）をリム２３とタイヤ２２との間に配置する簡単な構成によって、回転体２の状態を推定することが可能となる。 When wheel 21 includes rim 23 , tire 22 is mounted on rim 23 . In this case, the piezoelectric element 31 is arranged between the rim 23 and the tire 22 . Therefore, it is possible to estimate the state of the rotating body 2 with a simple configuration in which the piezoelectric element 31 (sensor module 3 ) is arranged between the rim 23 and the tire 22 .

回転軸ＡＸの延びる方向における回転体２の中心に圧電素子３１が配置されている場合、例えば、キャンバ角が正方向及び負方向のいずれに変化しても、センサ信号は同じように変化する。一方、上述の実施形態において、圧電素子３１が外端部２ａに配置されている場合、キャンバ角等の変化に対してセンサ信号は非対称に変化する。ここで、「センサ信号が非対称に変化する」とは、キャンバ角が正方向に変化した場合と、負方向に変化した場合と、でセンサ信号が異なる、ということを表している。例えば、キャンバ角がポジティブ方向に大きくなると、回転体２の外端部２ａに向かうにつれて路面からの反力が大きくなることから、センサ信号のピークピーク値が大きくなる。例えば、キャンバ角が小さくなると、回転体２の内端部２ｂに向かうにつれて路面からの反力が大きくなることから、センサ信号のピークピーク値が小さくなる。すなわち、圧電素子３１を回転体２における外端部２ａに配置することで、回転体２の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 When the piezoelectric element 31 is arranged at the center of the rotating body 2 in the direction in which the rotation axis AX extends, for example, the sensor signal changes similarly regardless of whether the camber angle changes in the positive direction or the negative direction. On the other hand, in the above-described embodiment, when the piezoelectric element 31 is arranged at the outer end portion 2a, the sensor signal changes asymmetrically with respect to changes in the camber angle and the like. Here, "the sensor signal changes asymmetrically" means that the sensor signal differs depending on whether the camber angle changes in the positive direction or in the negative direction. For example, when the camber angle increases in the positive direction, the reaction force from the road surface increases toward the outer end 2a of the rotating body 2, so the peak-to-peak value of the sensor signal increases. For example, when the camber angle decreases, the reaction force from the road surface increases toward the inner end portion 2b of the rotating body 2, so the peak-to-peak value of the sensor signal decreases. That is, by arranging the piezoelectric element 31 at the outer end portion 2a of the rotating body 2, it is possible to improve the estimation accuracy of the state of the rotating body 2. FIG.

一方、圧電素子３１が内端部２ｂに配置されていても、キャンバ角等の変化に対してセンサ信号は非対称に変化する。この場合、キャンバ角に応じて、回転体２の内端部２ｂにおける路面からの反力が変化する。このため、圧電素子３１が内端部２ｂに配置された構成においても、回転体２の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 On the other hand, even if the piezoelectric element 31 is arranged at the inner end portion 2b, the sensor signal changes asymmetrically with respect to changes in the camber angle and the like. In this case, the reaction force from the road surface at the inner end portion 2b of the rotor 2 changes according to the camber angle. Therefore, it is possible to improve the accuracy of estimating the state of the rotating body 2 even in the configuration in which the piezoelectric element 31 is arranged at the inner end portion 2b.

上述のように、区間信号は、例えば、回転体２の１回転分の区間で分割することによって生成されてもよい。回転体２が回転すると、回転体２のうちの路面に接触する箇所が変化するので、圧電素子３１と接触箇所との相対的な位置関係が変化する。このため、ある状況においては、センサ信号は、回転体２が１回転するごとに同様の波形形状となる周期性を有している。この場合、回転体２の１回転分の区間信号を解析することで、回転体２の状態を推定することが可能となる。 As described above, the interval signal may be generated, for example, by dividing into intervals corresponding to one rotation of the rotor 2 . When the rotating body 2 rotates, the portion of the rotating body 2 that contacts the road surface changes, so the relative positional relationship between the piezoelectric element 31 and the contact portion changes. Therefore, in a certain situation, the sensor signal has periodicity such that it has a similar waveform every time the rotating body 2 makes one rotation. In this case, the state of the rotating body 2 can be estimated by analyzing the section signal for one rotation of the rotating body 2 .

区間信号から算出される波形特性は、回転体２の状態を表す指標となり得る。したがって、区間信号から算出される互いに異なる複数の波形特性を用いることによって、回転体２の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 A waveform characteristic calculated from the interval signal can be an index representing the state of the rotating body 2 . Therefore, by using a plurality of mutually different waveform characteristics calculated from the interval signal, it is possible to improve the estimation accuracy of the state of the rotating body 2 .

区間信号の最大値、区間信号の最小値、区間信号のピークピーク値、区間信号の標準偏差、区間信号の分散、区間信号の平均値、区間信号の中央値、及び区間信号の変曲点における値は、区間信号の波形特性を表す値である。回転体２の状態が変化すると、これらの値が変化し得る。したがって、これらの値のうちの少なくとも１つに基づく値を用いることによって、回転体２の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 Maximum value of interval signal, minimum value of interval signal, peak-to-peak value of interval signal, standard deviation of interval signal, variance of interval signal, mean value of interval signal, median value of interval signal, and inflection point of interval signal The value is a value representing the waveform characteristics of the interval signal. These values may change when the state of the rotating body 2 changes. Therefore, by using a value based on at least one of these values, it is possible to improve the accuracy of estimating the state of the rotor 2 .

プロセッサ４２は、推定モデルＭを用いて、回転体２の状態を推定してもよい。この場合、推定モデルＭを十分に学習させることにより、回転体２の状態の推定精度を向上させることが可能となる。 The processor 42 may use the estimation model M to estimate the state of the rotating body 2 . In this case, it is possible to improve the accuracy of estimating the state of the rotor 2 by allowing the estimation model M to learn sufficiently.

上述のように、キャンバ角が変化したときのセンサ信号の変化の傾向、スリップ角が変化したときのセンサ信号の変化の傾向、荷重が変化したときのセンサ信号の変化の傾向、及び空気圧が変化したときのセンサ信号の変化の傾向は、互いに異なっていることがある。この場合、キャンバ角、スリップ角、荷重、及び空気圧を分離して推定することができる。 As described above, the tendency of the sensor signal change when the camber angle changes, the tendency of the sensor signal change when the slip angle changes, the tendency of the sensor signal change when the load changes, and the air pressure change The trends of changes in sensor signals at different times may differ from each other. In this case, camber angle, slip angle, load and air pressure can be estimated separately.

上述のように、圧電素子３１は、押圧力に応じて電気エネルギーを生成する。例えば、プロセッサ４２は、圧電素子３１によって生成された電気エネルギーを用いて動作するよう構成されてもよい。この構成によれば、プロセッサ４２は、センサモジュール３の外部から電力の供給を受けることなく、動作可能である。したがって、センサモジュール３の外部から電力を供給するための配線等が不要となるので、推定システム１の構成を簡易化することが可能となる。 As described above, the piezoelectric element 31 generates electrical energy in response to pressing force. For example, processor 42 may be configured to operate using electrical energy generated by piezoelectric element 31 . According to this configuration, the processor 42 can operate without being supplied with power from outside the sensor module 3 . Therefore, wiring or the like for supplying electric power from the outside of the sensor module 3 becomes unnecessary, so that the configuration of the estimation system 1 can be simplified.

上述のように、圧電素子３１とプロセッサ４２とは、センサモジュール３を構成してもよい。このようなセンサモジュール３は、回転体２に設けられてもよい。プロセッサ４２は、回転体２の外部に設けられた外部装置５に推定結果を出力するよう構成されてもよい。この構成では、センサモジュール３内においてセンサ信号が処理され、推定結果が外部装置５に出力される。この場合、外部装置５においてセンサ信号を処理する構成と比較して、センサモジュール３と外部装置５との間の通信量が削減され得る。これにより、通信に要する電力が削減され得るので、圧電素子３１によって生成された電気エネルギーを有効に利用することが可能となる。 As mentioned above, the piezoelectric element 31 and the processor 42 may constitute the sensor module 3 . Such a sensor module 3 may be provided on the rotating body 2 . The processor 42 may be configured to output the estimation result to an external device 5 provided outside the rotating body 2 . In this configuration, the sensor signal is processed within the sensor module 3 and the estimation result is output to the external device 5 . In this case, the amount of communication between the sensor module 3 and the external device 5 can be reduced compared to the configuration in which the external device 5 processes the sensor signal. As a result, the power required for communication can be reduced, so that the electrical energy generated by the piezoelectric element 31 can be effectively used.

次に、図２５を参照して、別の実施形態に係る推定システムを説明する。図２５は、別の実施形態に係る推定システムを概略的に示す構成図である。図２５に示される推定システム１Ａは、１つのセンサモジュール３に代えて、複数のセンサモジュール３Ａ及び１つの制御モジュール４を含む点において、推定システム１と主に相違する。 Next, an estimation system according to another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 25 is a configuration diagram schematically showing an estimation system according to another embodiment. An estimation system 1A shown in FIG. 25 is mainly different from the estimation system 1 in that it includes a plurality of sensor modules 3A and one control module 4 instead of one sensor module 3. FIG.

各センサモジュール３Ａは、回路要素として、ＡＤ変換器４１、プロセッサ４２、通信インターフェース４３、電力変換器４４、及び蓄電装置４５を含まない点においてセンサモジュール３と主に相違する。 Each sensor module 3A mainly differs from the sensor module 3 in that it does not include an AD converter 41, a processor 42, a communication interface 43, a power converter 44, and a power storage device 45 as circuit elements.

各センサモジュール３Ａは、例えば、センサモジュール３と同様の物理的構造を有するよう構成されてもよく、圧電素子３１と、バックプレート３２と、基板３３と、基板３４と、基材３５と、を含んでもよい。複数のセンサモジュール３Ａは、例えば、同一の回転体２に設けられてもよい。各センサモジュール３Ａは、ホイール２１（リム２３）とタイヤ２２との間に配置されている。具体的には、各センサモジュール３Ａは、リム２３のフランジとタイヤ２２のビードとの間に配置され、リム２３のフランジ及びタイヤ２２のビードと接触している。 Each sensor module 3A may, for example, be configured to have a physical structure similar to that of the sensor module 3, comprising a piezoelectric element 31, a backplate 32, a substrate 33, a substrate 34, and a substrate 35. may contain. A plurality of sensor modules 3A may be provided on the same rotating body 2, for example. Each sensor module 3</b>A is arranged between the wheel 21 (rim 23 ) and tire 22 . Specifically, each sensor module 3A is arranged between the flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 and is in contact with the flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 .

本実施形態では、いくつかのセンサモジュール３Ａが外端部２ａ（アウターリム）に配置されており、いくつかのセンサモジュール３Ａが内端部２ｂ（インナーリム）に配置されている。外端部２ａに配置されているセンサモジュール３Ａの数は、内端部２ｂに配置されているセンサモジュール３Ａの数と同じであってもよく、異なっていてもよい。すべてのセンサモジュール３Ａが外端部２ａ及び内端部２ｂのいずれかだけに配置されてもよい。 In this embodiment, several sensor modules 3A are arranged at the outer end 2a (outer rim) and several sensor modules 3A are arranged at the inner end 2b (inner rim). The number of sensor modules 3A arranged at the outer end 2a may be the same as or different from the number of sensor modules 3A arranged at the inner end 2b. All sensor modules 3A may be arranged only at either the outer end 2a or the inner end 2b.

制御モジュール４は、１つの回転体２に設けられた複数のセンサモジュール３Ａから出力されたセンサ信号を処理するモジュールである。制御モジュール４は、例えば、ホイール２１の中心に設けられてもよい。図２５に示される具体例の場合、制御モジュール４は、ＡＤ変換器４１と、プロセッサ４２と、通信インターフェース４３と、電力変換器４４と、蓄電装置４５と、を含む。なお、ＡＤ変換器４１及び通信インターフェース４３は、プロセッサ４２に統合されていてもよい。ＡＤ変換器４１、プロセッサ４２、通信インターフェース４３、電力変換器４４、及び蓄電装置４５は、処理対象の信号が複数のセンサ信号である点において、センサモジュール３のＡＤ変換器４１、プロセッサ４２、通信インターフェース４３、電力変換器４４、及び蓄電装置４５とそれぞれ相違する。 The control module 4 is a module that processes sensor signals output from a plurality of sensor modules 3</b>A provided on one rotating body 2 . The control module 4 may, for example, be provided in the center of the wheel 21 . In the specific example shown in FIG. 25 , control module 4 includes AD converter 41 , processor 42 , communication interface 43 , power converter 44 , and power storage device 45 . Note that the AD converter 41 and the communication interface 43 may be integrated into the processor 42 . The AD converter 41, the processor 42, the communication interface 43, the power converter 44, and the power storage device 45 are the same as the AD converter 41, the processor 42, the communication interface 43, the power converter 44, and the power storage device 45 of the sensor module 3 in that the signals to be processed are a plurality of sensor signals. They are different from the interface 43, the power converter 44, and the power storage device 45, respectively.

次に、図２６～図２８を参照して、複数のセンサモジュール３Ａの配置例を説明する。図２６は、センサモジュールの配置例を示す図である。図２７は、キャンバ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。図２８は、スリップ角ごとのセンサ信号の一例を示す図である。図２６に示される例では、１つのセンサモジュール３Ａが外端部２ａ（アウターリム）に配置され、１つのセンサモジュール３Ａが内端部２ｂ（インナーリム）に配置されている。外端部２ａに配置されているセンサモジュール３Ａを「センサモジュール３Ａｏ」と称し、内端部２ｂに配置されているセンサモジュール３Ａを「センサモジュール３Ａｉ」と称することとする。 Next, an arrangement example of a plurality of sensor modules 3A will be described with reference to FIGS. 26 to 28. FIG. FIG. 26 is a diagram illustrating an arrangement example of sensor modules. FIG. 27 is a diagram showing an example of a sensor signal for each camber angle. FIG. 28 is a diagram showing an example of sensor signals for each slip angle. In the example shown in FIG. 26, one sensor module 3A is arranged at the outer end 2a (outer rim) and one sensor module 3A is arranged at the inner end 2b (inner rim). The sensor module 3A arranged at the outer end 2a is called "sensor module 3Ao", and the sensor module 3A arranged at the inner end 2b is called "sensor module 3Ai".

具体的には、センサモジュール３Ａｏは、外端部２ａにおいてホイール２１（リム２３）とタイヤ２２との間に配置されている。より具体的には、センサモジュール３Ａｏは、リム２３の外側のフランジとタイヤ２２のビードとの間に配置され、リム２３の外側のフランジ及びタイヤ２２のビードと接触している。センサモジュール３Ａｉは、内端部２ｂにおいてホイール２１（リム２３）とタイヤ２２との間に配置されている。より具体的には、センサモジュール３Ａｉは、リム２３の内側のフランジとタイヤ２２のビードとの間に配置され、リム２３の内側のフランジ及びタイヤ２２のビードと接触している。 Specifically, the sensor module 3Ao is arranged between the wheel 21 (rim 23) and the tire 22 at the outer end 2a. More specifically, the sensor module 3Ao is arranged between the outer flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 and is in contact with the outer flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 . The sensor module 3Ai is arranged between the wheel 21 (rim 23) and the tire 22 at the inner end 2b. More specifically, the sensor module 3Ai is arranged between the inner flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 and is in contact with the inner flange of the rim 23 and the bead of the tire 22 .

キャンバ角θが大きくなるにつれて、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１が路面から受ける反力は大きくなる。これにより、図２７に示されるように、キャンバ角θが大きくなるにつれて、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１から出力されるセンサ信号（以下、「第１センサ信号」と称する場合がある。）のピークピーク値は大きくなる。さらに、路面から受ける反力に起因して、タイヤ２２のビードがリム２３の外側のフランジに近づくので、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１はタイヤ２２のビード及びリム２３の外側のフランジに押さえ付けられる。したがって、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１の自由度が低下する。よって、キャンバ角θが大きくなるにつれて、第１センサ信号のピーク後の振動が抑えられる。 As the camber angle θ increases, the reaction force that the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao receives from the road surface increases. Accordingly, as shown in FIG. 27, as the camber angle .theta. peak value increases. Furthermore, due to the reaction force received from the road surface, the bead of the tire 22 approaches the outer flange of the rim 23, so the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao is pressed against the bead of the tire 22 and the outer flange of the rim 23. . Therefore, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao is reduced. Therefore, as the camber angle θ increases, the vibration after the peak of the first sensor signal is suppressed.

キャンバ角θが小さくなるにつれて、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１が路面から受ける反力は小さくなる。したがって、キャンバ角θが小さくなるにつれて、第１センサ信号のピークピーク値は小さくなる。さらに、タイヤ２２のビードとリム２３の外側のフランジとがセンサモジュール３Ａｏの圧電素子３１を押さえ付ける力が弱まるので、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１の自由度が大きくなる。したがって、キャンバ角θが小さくなるにつれて、第１センサ信号のピーク後の振動が大きくなる。 As the camber angle θ decreases, the reaction force that the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao receives from the road surface decreases. Therefore, as the camber angle θ decreases, the peak-to-peak value of the first sensor signal decreases. Furthermore, the force of pressing the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao by the bead of the tire 22 and the outer flange of the rim 23 is weakened, so the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao is increased. Therefore, as the camber angle θ decreases, the vibration after the peak of the first sensor signal increases.

一方、キャンバ角θが大きくなるにつれて、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１が路面から受ける反力は小さくなる。したがって、キャンバ角θが大きくなるにつれて、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１から出力されるセンサ信号（以下、「第２センサ信号」と称する場合がある。）のピークピーク値は小さくなる。さらに、タイヤ２２のビードとリム２３の内側のフランジとがセンサモジュール３Ａｉの圧電素子３１を押さえ付ける力が弱まるので、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１の自由度が大きくなる。したがって、キャンバ角θが大きくなるにつれて、第２センサ信号のピーク後の振動が大きくなる。 On the other hand, as the camber angle θ increases, the reaction force that the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai receives from the road surface decreases. Therefore, as the camber angle θ increases, the peak-to-peak value of the sensor signal output from the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai (hereinafter sometimes referred to as "second sensor signal") decreases. Furthermore, the force of pressing the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai by the bead of the tire 22 and the inner flange of the rim 23 is weakened, so the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai is increased. Therefore, as the camber angle θ increases, the vibration after the peak of the second sensor signal increases.

キャンバ角θが小さくなるにつれて、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１が路面から受ける反力は大きくなる。したがって、キャンバ角θが小さくなるにつれて、第２センサ信号のピークピーク値は大きくなる。さらに、路面から受ける反力に起因して、タイヤ２２のビードがリム２３の内側のフランジに近づくので、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１はタイヤ２２のビード及びリム２３の内側のフランジに押さえ付けられる。したがって、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１の自由度が低下する。よって、キャンバ角θが小さくなるにつれて、第２センサ信号のピーク後の振動が抑えられる。 As the camber angle θ decreases, the reaction force that the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai receives from the road surface increases. Therefore, as the camber angle θ decreases, the peak-to-peak value of the second sensor signal increases. Furthermore, due to the reaction force received from the road surface, the bead of the tire 22 approaches the inner flange of the rim 23, so the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai is pressed against the bead of the tire 22 and the inner flange of the rim 23. . Therefore, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai is reduced. Therefore, as the camber angle θ decreases, the vibration after the peak of the second sensor signal is suppressed.

スリップ角φが大きくなるにつれて、タイヤ２２のビードがリム２３の外側のフランジに近づくので、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１はタイヤ２２のビードに押さえ付けられる。したがって、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１の自由度が小さくなる。よって、図２８に示されるように、スリップ角φが大きくなるにつれて、第１センサ信号のピーク後の振動が抑えられる。スリップ角φが小さくなるにつれて、タイヤ２２のビードとリム２３の外側のフランジとがセンサモジュール３Ａｏの圧電素子３１を押さえ付ける力が弱まるので、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１の自由度が大きくなる。したがって、図２８に示されるように、スリップ角φが小さくなるにつれて、第１センサ信号のピーク後の振動が大きくなる。 As the slip angle φ increases, the bead of the tire 22 comes closer to the outer flange of the rim 23 , so the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao is pressed against the bead of the tire 22 . Therefore, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao is reduced. Therefore, as shown in FIG. 28, as the slip angle φ increases, the vibration after the peak of the first sensor signal is suppressed. As the slip angle φ becomes smaller, the force of pressing the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao by the bead of the tire 22 and the outer flange of the rim 23 weakens, so the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao increases. Therefore, as shown in FIG. 28, as the slip angle φ decreases, the vibration after the peak of the first sensor signal increases.

一方、スリップ角φが大きくなるにつれて、タイヤ２２のビードとリム２３の内側のフランジとがセンサモジュール３Ａｉの圧電素子３１を押さえ付ける力が弱まるので、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１の自由度が大きくなる。したがって、図２８に示されるように、スリップ角φが大きくなるにつれて、第２センサ信号のピーク後の振動が大きくなる。スリップ角φが小さくなるにつれて、タイヤ２２のビードがリム２３の内側のフランジに近づくので、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１はタイヤ２２のビードに押さえ付けられる。したがって、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１の自由度が小さくなる。よって、図２８に示されるように、スリップ角φが小さくなるにつれて、第２センサ信号のピーク後の振動が抑えられる。 On the other hand, as the slip angle φ increases, the force with which the bead of the tire 22 and the inner flange of the rim 23 press the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai weakens, so the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai increases. Become. Therefore, as shown in FIG. 28, as the slip angle φ increases, the oscillation after the peak of the second sensor signal increases. As the slip angle φ becomes smaller, the bead of the tire 22 approaches the inner flange of the rim 23 , so the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai is pressed against the bead of the tire 22 . Therefore, the degree of freedom of the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai is reduced. Therefore, as shown in FIG. 28, as the slip angle φ decreases, the vibration after the peak of the second sensor signal is suppressed.

ＡＤ変換器４１は、図２８に示されるように、第１センサ信号及び第２センサ信号を受信すると、それぞれをデジタル信号に変換し、デジタル信号の第１センサ信号及び第２センサ信号をプロセッサ４２に出力してもよい。プロセッサ４２は、ＡＤ変換器４１からデジタル信号の第１センサ信号を取得すると、第１センサ信号を特定の区間で分割することによって第１区間信号を生成してもよい。プロセッサ４２は、ＡＤ変換器４１からデジタル信号の第２センサ信号を取得すると、第２センサ信号を特定の区間で分割することによって第２区間信号を生成してもよい。 When the AD converter 41 receives the first sensor signal and the second sensor signal, as shown in FIG. can be output to When the processor 42 acquires the digital first sensor signal from the AD converter 41 , the processor 42 may generate the first interval signal by dividing the first sensor signal into specific intervals. When the processor 42 acquires the digital second sensor signal from the AD converter 41 , the processor 42 may generate the second interval signal by dividing the second sensor signal into specific intervals.

第１区間信号及び第２区間信号の生成処理は、例えば、推定システム１における区間信号の生成処理と同様であってもよい。プロセッサ４２は、第１区間信号及び第２区間信号に基づいて回転体２の状態を推定してもよい。回転体２の状態推定処理は、推定システム１における回転体２の状態推定処理と同様であってもよい。プロセッサ４２は、推定結果を出力してもよい。 The generation processing of the first interval signal and the second interval signal may be the same as the generation processing of the interval signal in the estimation system 1, for example. The processor 42 may estimate the state of the rotating body 2 based on the first interval signal and the second interval signal. The state estimation processing of the rotating body 2 may be the same as the state estimation processing of the rotating body 2 in the estimation system 1 . Processor 42 may output the estimation results.

推定システム１Ａにおいても、推定システム１と共通の構成については、推定システム１と同様の効果が奏される。推定システム１Ａでは、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１とセンサモジュール３Ａｉの圧電素子３１とは、回転軸ＡＸが延びる方向における回転体２の中心に対して、互いに反対側に配置される。センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１は、例えば、回転軸ＡＸが延びる方向における回転体２の中心に対して、外端側に配置されてもよい。センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１は、例えば、回転軸ＡＸが延びる方向における回転体２の中心に対して、内端側に配置されてもよい。 In the estimation system 1A as well, the same effects as in the estimation system 1 can be obtained with respect to the configuration common to the estimation system 1 . In the estimation system 1A, the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao and the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai are arranged on opposite sides with respect to the center of the rotating body 2 in the direction in which the rotation axis AX extends. The piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao may be arranged, for example, on the outer end side with respect to the center of the rotating body 2 in the direction in which the rotation axis AX extends. The piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai may be arranged, for example, on the inner end side with respect to the center of the rotating body 2 in the direction in which the rotation axis AX extends.

センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１から出力されるセンサ信号と、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１から出力されるセンサ信号とでは、回転体２の状態の変化に応じて、互いに異なる変化が生じる。具体的には、図２７及び図２８に示されるように、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１から出力されるセンサ信号とセンサモジュール３Ａｉの圧電素子３１から出力されるセンサ信号とでは、相反する変化が生じることがある。このように相反する変化が生じる２つのセンサ信号を用いて回転体２の状態が推定される場合、外乱等による影響が低減され得る。結果として、１つのセンサ信号を用いて回転体２の状態を推定する構成（推定システム１）と比較して、回転体２の状態の推定精度が改善されることがある。 The sensor signal output from the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao and the sensor signal output from the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai undergo different changes according to changes in the state of the rotor 2 . Specifically, as shown in FIGS. 27 and 28, the sensor signal output from the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao and the sensor signal output from the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai have conflicting changes. can occur. When the state of the rotating body 2 is estimated using two sensor signals that cause conflicting changes in this way, the influence of disturbances and the like can be reduced. As a result, the accuracy of estimating the state of the rotating body 2 may be improved compared to the configuration (estimation system 1) that estimates the state of the rotating body 2 using one sensor signal.

次に、図２９を参照して、更に別の実施形態に係る推定システムを説明する。図２９は、更に別の実施形態に係る推定システムを概略的に示す構成図である。図２９に示される推定システム１Ｂは、センサモジュール３に代えてセンサモジュール３Ｂを含む点、及び外部装置５Ｂを更に含む点において、推定システム１と主に相違する。 Next, an estimation system according to still another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 29 is a configuration diagram schematically showing an estimation system according to yet another embodiment. An estimation system 1B shown in FIG. 29 is mainly different from the estimation system 1 in that it includes a sensor module 3B instead of the sensor module 3 and further includes an external device 5B.

センサモジュール３Ｂは、プロセッサ４２を含まない点においてセンサモジュール３と主に相違する。センサモジュール３Ｂでは、ＡＤ変換器４１は、デジタル信号のセンサ信号を通信インターフェース４３に出力する。通信インターフェース４３は、通信ネットワークＮＷ１を介してデジタル信号のセンサ信号を外部装置５Ｂに送信する。 The sensor module 3B mainly differs from the sensor module 3 in that the processor 42 is not included. In the sensor module 3</b>B, the AD converter 41 outputs a digital sensor signal to the communication interface 43 . The communication interface 43 transmits the digital sensor signal to the external device 5B via the communication network NW1.

外部装置５Ｂは、プロセッサ５１に代えてプロセッサ５１Ｂを含む点において外部装置５と主に相違する。プロセッサ５１Ｂは、センサモジュール３Ｂから送信されたセンサ信号に基づいて回転体２の状態を推定する点において、プロセッサ５１と主に相違する。プロセッサ５１Ｂは、例えば、プロセッサ４２と同様にして、回転体２の状態を推定するよう構成されてもよい。プロセッサ５１Ｂは、例えば、推定結果を出力装置５４に出力してもよい。 The external device 5B mainly differs from the external device 5 in that the processor 51 is replaced with a processor 51B. The processor 51B mainly differs from the processor 51 in that it estimates the state of the rotating body 2 based on the sensor signal transmitted from the sensor module 3B. The processor 51B may be configured, for example, to estimate the state of the rotating body 2 in the same manner as the processor 42. The processor 51B may output the estimation result to the output device 54, for example.

推定システム１Ｂにおいても、推定システム１と共通の構成については、推定システム１と同様の効果が奏される。さらに、推定システム１Ｂでは、外部装置５Ｂのプロセッサ５１Ｂが回転体２の状態を推定する。この場合、例えば、消費電力、物理的なサイズ、及び冷却等の制約が緩和されることから、プロセッサ５１Ｂとして、センサモジュール３に含まれるプロセッサ４２よりも高い演算能力を有するプロセッサを採用することができる。このようなプロセッサ５１Ｂが採用された場合、したがって、回転体２の状態の推定に要する時間を短縮することが可能となる。 In the estimation system 1B as well, the same effects as in the estimation system 1 can be obtained with respect to the configuration common to the estimation system 1 . Furthermore, in the estimation system 1B, the processor 51B of the external device 5B estimates the state of the rotating body 2. FIG. In this case, for example, since restrictions such as power consumption, physical size, and cooling are relaxed, it is possible to employ a processor having higher computing power than the processor 42 included in the sensor module 3 as the processor 51B. can. When such a processor 51B is adopted, therefore, it becomes possible to shorten the time required for estimating the state of the rotor 2 .

次に、図３０を参照して、更に別の実施形態に係る推定システムを説明する。図３０は、更に別の実施形態に係る推定システムを概略的に示す構成図である。図３０に示される推定システム１Ｃは、外部装置５Ｂに代えて外部装置５Ｃを含む点、及びサーバ６を更に含む点において、推定システム１Ｂと主に相違する。 Next, an estimation system according to still another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 30 is a configuration diagram schematically showing an estimation system according to yet another embodiment. An estimation system 1C shown in FIG. 30 differs from the estimation system 1B mainly in that an external device 5C is included instead of the external device 5B and that a server 6 is further included.

外部装置５Ｃは、プロセッサ５１Ｂに代えてプロセッサ５１を含む点において外部装置５Ｂと主に相違する。プロセッサ５１は、外部装置５のプロセッサ５１と同様に、外部装置５Ｃにおける制御及び演算を行う回路要素である。通信インターフェース５５は、センサモジュール３Ｂからセンサ信号を受信すると、センサ信号を通信インターフェース５６に出力する。通信インターフェース５６は、通信ネットワークＮＷ２を介してセンサ信号をサーバ６に送信するよう構成されてもよい。 The external device 5C mainly differs from the external device 5B in that it includes a processor 51 instead of the processor 51B. The processor 51, like the processor 51 of the external device 5, is a circuit element that performs control and calculation in the external device 5C. The communication interface 55 outputs the sensor signal to the communication interface 56 upon receiving the sensor signal from the sensor module 3B. Communication interface 56 may be configured to transmit sensor signals to server 6 via communication network NW2.

サーバ６は、例えば、外部装置５Ｃと同様のハードウェア構成を有してもよい。サーバ６のプロセッサは、外部装置５Ｃから送信されたセンサ信号に基づいて回転体２の状態を推定してもよい。この場合、サーバ６のプロセッサは、例えば、プロセッサ４２と同様の処理により、回転体２の状態を推定してもよい。 The server 6 may have, for example, the same hardware configuration as the external device 5C. The processor of server 6 may estimate the state of rotating body 2 based on the sensor signal transmitted from external device 5C. In this case, the processor of the server 6 may estimate the state of the rotating body 2 by, for example, processing similar to that of the processor 42 .

推定システム１Ｃにおいても、推定システム１Ｂと共通の構成については、推定システム１Ｂと同様の効果が奏される。さらに、推定システム１Ｃでは、サーバ６のプロセッサが回転体２の状態を推定する。この構成によれば、例えば、複数の異なる車両Ｖの回転体２にセンサモジュール３Ｂが設置された場合でも、個々の車両Ｖ内の外部装置５に回転体２の状態を推定する機能を実装する必要が無い。すなわち、サーバ６は、個々の車両Ｖに備えられた外部装置５を介して収集した信号に基づいて、個々の車両Ｖに設けられた回転体２の状態を推定することができる。 Also in the estimation system 1C, the same effects as those of the estimation system 1B can be obtained with respect to the configuration common to that of the estimation system 1B. Furthermore, in the estimation system 1</b>C, the processor of the server 6 estimates the state of the rotating body 2 . According to this configuration, for example, even if the sensor modules 3B are installed on the rotating bodies 2 of a plurality of different vehicles V, the function of estimating the state of the rotating bodies 2 is implemented in the external device 5 in each vehicle V. No need. That is, the server 6 can estimate the state of the rotating body 2 provided in each vehicle V based on the signals collected via the external device 5 provided in each vehicle V. FIG.

なお、本開示に係る推定システム、推定方法、及び推定プログラムは上記実施形態に限定されない。 Note that the estimation system, estimation method, and estimation program according to the present disclosure are not limited to the above embodiments.

例えば、センサモジュール３，３Ｂ及び制御モジュール４は、電力変換器４４及び蓄電装置４５を含まなくてもよい。この場合、センサモジュール３，３Ｂ及び制御モジュール４は、電池を含んでもよく、外部から電力の供給を受けてもよい。 For example, sensor modules 3 and 3B and control module 4 may not include power converter 44 and power storage device 45 . In this case, the sensor modules 3, 3B and the control module 4 may include batteries and may be supplied with power from the outside.

なお、上記実施形態では、センサモジュール３，３Ａ，３Ｂ（の圧電素子３１）は、外端部２ａ又は内端部２ｂに配置されているが、ホイール２１及びタイヤ２２の構成に応じた位置に配置され得る。センサモジュール３，３Ａ，３Ｂ（の圧電素子３１）は、回転軸ＡＸが延びる方向における回転体２の中心よりも、外端又は内端に近い位置に配置されていればよい。図２６に示される例では、センサモジュール３Ａｏの圧電素子３１は、上記中心よりも外端に近い位置に配置されればよく、センサモジュール３Ａｉの圧電素子３１は、上記中心よりも内端に近い位置に配置されればよい。 In the above-described embodiments, the sensor modules 3, 3A, and 3B (the piezoelectric elements 31 thereof) are arranged at the outer end portion 2a or the inner end portion 2b. can be placed. The (piezoelectric elements 31 of) the sensor modules 3, 3A, and 3B may be arranged at a position closer to the outer end or the inner end than the center of the rotating body 2 in the direction in which the rotation axis AX extends. In the example shown in FIG. 26, the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ao should be arranged closer to the outer end than the center, and the piezoelectric element 31 of the sensor module 3Ai is closer to the inner end than the center. position.

本開示において使用される「第１」及び「第２」といった呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を限定しない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本開示において使用され得る。したがって、第１及び第２の要素への参照は、２つの要素のみが採用され得ること、及び何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことのいずれも意味しない。本開示において、第１の要素が使用される場合、２以上の要素の存在を前提とすることを意味しない。 Any reference to elements using the "first" and "second" designations used in this disclosure does not limit the quantity or order of those elements. These designations may be used in this disclosure as a convenient method of distinguishing between two or more elements. Thus, references to first and second elements neither imply that only two elements may be employed, nor that the first element must precede the second element in any way. In this disclosure, when a first element is used, it is not meant to imply the presence of more than one element.

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…推定システム、２…回転体、２ａ…外端部（第１端）、２ｂ…内端部（第２端）、３，３Ａ，３Ｂ…センサモジュール、４…制御モジュール、５，５Ｂ，５Ｃ…外部装置、２１…ホイール、２２…タイヤ、２３…リム、３１…圧電素子（第１センサ、第２センサ、センサ）、４２…プロセッサ、５１，５１Ｂ…プロセッサ、ＡＸ…回転軸、Ｍ…推定モデル（機械学習モデル）。 1, 1A, 1B, 1C... estimation system, 2... rotor, 2a... outer end (first end), 2b... inner end (second end), 3, 3A, 3B... sensor module, 4... control Modules 5, 5B, 5C External device 21 Wheel 22 Tire 23 Rim 31 Piezoelectric element (first sensor, second sensor, sensor) 42 Processor 51, 51B Processor AX ... rotation axis, M ... estimation model (machine learning model).

Claims (14)

ホイールと前記ホイールに装着されたタイヤとの間に配置可能な第１センサであって、前記ホイールと前記タイヤとによる押圧力に応じた第１センサ信号を出力する第１センサと、
前記第１センサ信号に基づいて、前記ホイール及び前記タイヤを含む回転体の状態を推定するプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記第１センサ信号を特定の区間で分割することによって第１区間信号を生成し、前記第１区間信号に基づいて前記状態を推定する、推定システム。 a first sensor that can be arranged between a wheel and a tire mounted on the wheel, the first sensor outputting a first sensor signal corresponding to a pressing force by the wheel and the tire;
a processor that estimates a state of a rotating body including the wheel and the tire based on the first sensor signal;
with
The estimation system, wherein the processor generates a first interval signal by dividing the first sensor signal by specific intervals and estimates the state based on the first interval signal. 前記第１センサは、前記ホイールに含まれるリムと前記タイヤとの間に配置される、請求項１に記載の推定システム。 2. The estimation system of claim 1, wherein the first sensor is positioned between a rim included in the wheel and the tire. 前記回転体は、前記回転体の回転軸方向における両端である第１端及び第２端を含み、
前記第１センサは、前記回転軸方向における前記回転体の中心よりも前記第１端に近い位置に配置されている、請求項１又は請求項２に記載の推定システム。 The rotating body includes a first end and a second end, which are both ends in the rotation axis direction of the rotating body,
The estimation system according to claim 1 or 2, wherein the first sensor is arranged at a position closer to the first end than the center of the rotating body in the rotation axis direction. 前記ホイールと前記タイヤとの間に配置可能な第２センサであって、前記ホイールと前記タイヤとによる押圧力に応じた第２センサ信号を出力する第２センサを更に備え、
前記第２センサは、前記中心よりも前記第２端に近い位置に配置され、
前記プロセッサは、前記第２センサ信号を前記特定の区間で分割することによって第２区間信号を生成し、前記第２区間信号に更に基づいて前記状態を推定する、請求項３に記載の推定システム。 a second sensor that can be arranged between the wheel and the tire, the second sensor outputting a second sensor signal corresponding to the pressing force of the wheel and the tire;
The second sensor is arranged at a position closer to the second end than the center,
4. The estimation system of claim 3, wherein the processor generates a second interval signal by dividing the second sensor signal by the specified interval and estimates the state further based on the second interval signal. . 前記特定の区間は、前記回転体の１回転分の区間である、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の推定システム。 The estimation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the specific section is a section for one rotation of the rotating body. 前記プロセッサは、前記第１区間信号から算出される互いに異なる複数の波形特性に基づいて、前記状態を推定する、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の推定システム。 The estimation system according to any one of claims 1 to 5, wherein said processor estimates said state based on a plurality of mutually different waveform characteristics calculated from said first interval signal. 前記複数の波形特性は、前記第１区間信号の最大値、前記第１区間信号の最小値、前記最大値と前記最小値との差分、前記第１区間信号の標準偏差、前記第１区間信号の分散、前記第１区間信号の平均値、前記第１区間信号の中央値、及び前記第１区間信号の変曲点における値のうちの少なくとも１つに基づく値を含む、請求項６に記載の推定システム。 The plurality of waveform characteristics include a maximum value of the first section signal, a minimum value of the first section signal, a difference between the maximum value and the minimum value, a standard deviation of the first section signal, and the first section signal. the mean value of the first interval signal, the median value of the first interval signal, and the value at the inflection point of the first interval signal. estimation system. 前記プロセッサは、前記状態を推定するための機械学習モデルを用いて、前記状態を推定する、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の推定システム。 The estimation system according to any one of claims 1 to 7, wherein the processor estimates the state using a machine learning model for estimating the state. 前記状態は、キャンバ角、スリップ角、前記回転体に付加されている荷重、及び空気圧の少なくとも１つを含む、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の推定システム。 The estimation system according to any one of claims 1 to 8, wherein the state includes at least one of camber angle, slip angle, load applied to the rotating body, and air pressure. 前記第１センサと前記プロセッサとは、センサモジュールを構成しており、
前記センサモジュールは、前記回転体に設けられ、
前記プロセッサは、前記回転体の外部に設けられた外部装置に推定結果を出力する、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の推定システム。 The first sensor and the processor constitute a sensor module,
The sensor module is provided on the rotating body,
The estimation system according to any one of claims 1 to 9, wherein said processor outputs an estimation result to an external device provided outside said rotating body. 前記第１センサは、前記押圧力に応じて電気エネルギーを生成する圧電素子であり、
前記プロセッサは、前記圧電素子によって生成された前記電気エネルギーを用いて動作する、請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の推定システム。 The first sensor is a piezoelectric element that generates electrical energy in response to the pressing force,
An estimation system according to any one of claims 1 to 10, wherein said processor operates using said electrical energy generated by said piezoelectric element. 前記第１センサは、前記押圧力に応じて電気エネルギーを生成する圧電素子であり、
前記プロセッサは、前記圧電素子によって生成された前記電気エネルギーの電圧又は電流を前記第１センサ信号として用いることで、前記回転体の前記状態を推定する、請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の推定システム。 The first sensor is a piezoelectric element that generates electrical energy in response to the pressing force,
The processor estimates the state of the rotating body by using the voltage or current of the electrical energy generated by the piezoelectric element as the first sensor signal. Estimation system according to paragraph. ホイールと前記ホイールに装着されたタイヤとの間に配置されたセンサから、前記ホイールと前記タイヤとによる押圧力に応じたセンサ信号を取得することと、
前記センサ信号を特定の区間で分割することによって区間信号を生成することと、
前記区間信号に基づいて、前記ホイール及び前記タイヤを含む回転体の状態を推定することと、
を含む推定方法。 Acquiring a sensor signal corresponding to the pressing force by the wheel and the tire from a sensor arranged between the wheel and the tire mounted on the wheel;
generating an interval signal by dividing the sensor signal into specific intervals;
estimating a state of a rotating body including the wheel and the tire based on the interval signal;
Estimation method including . ホイールと前記ホイールに装着されたタイヤとの間に配置されたセンサから、前記ホイールと前記タイヤとによる押圧力に応じたセンサ信号を取得することと、
前記センサ信号を特定の区間で分割することによって区間信号を生成することと、
前記区間信号に基づいて、前記ホイール及び前記タイヤを含む回転体の状態を推定することと、
をコンピュータに実行させる推定プログラム。 Acquiring a sensor signal corresponding to the pressing force by the wheel and the tire from a sensor arranged between the wheel and the tire mounted on the wheel;
generating an interval signal by dividing the sensor signal into specific intervals;
estimating a state of a rotating body including the wheel and the tire based on the interval signal;
An estimation program that causes a computer to run
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561244A (en) 1995-03-10 1996-10-01 Bridgestone/Firestone, Inc. Method and apparatus for measuring the dynamic camber of vehicle tires
DE19900082C2 (en) * 1999-01-04 2003-09-25 Continental Ag Friction control system and pneumatic vehicle tires with sensor for it
JP4276686B2 (en) * 2007-08-21 2009-06-10 住友ゴム工業株式会社 Detection method of tire acting force
CN101878123B (en) * 2007-11-30 2013-05-01 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 Method of identifying positions of wheel modules
US20110308683A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Richard Nicholas Crano Rim mounted tire and measurement device assembly
JP6830873B2 (en) 2017-09-11 2021-02-17 株式会社ブリヂストン Tire load estimation method and tire load estimation device
US10942077B2 (en) * 2018-08-07 2021-03-09 FLO Cycling, LLC Smart bicycle wheel sensor system

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